交叉口通行能力计算(HCM)

1、（三）交叉口流量、延误、信号配时调查与分析1、交叉口流量、延误、信号配时调查（1）交叉口流量调查交叉口的交通状况比较复杂，交叉口交通量调查一般采用人工观测法，也可采用车辆检测器采集数据。人工观测法在选定的交叉口，在规定的观测时段，记录通过交叉口每个进口道停车线断面的车辆数，一般要对每个进口道分方向（左转、直行、右转3个方向）、分车型进行观测。分方向、分车型进行交叉口交通量进行观测时，一般需要较多的观测人员。如果交通量较大，可在每个进口安排57名观测员，2人记录左转机动车和非机动车数量并报时，23人记录直行机动车和非机动车数量并报时，2人记录右转机动车和非机动车数量。如果需要保证较高的精度，可适

2、当增加12名观测员。调查时间一般选在高峰时间段内进行，数据记录时至少每隔15min做一次记录，最好每5min记录一次将。信号交叉口交通量的人工观测和交叉口延误的点样本法综合进行。交叉口流量观测表见表5。（2）交叉口延误调查（表6）（3）交叉口道路条件和信号配时调查（表7）2、交叉口分析（1）交通量换算在实测交通量时，一般分车型计测车辆数，在交通流中不同车型的车辆由于其占有的空间与时间的不同，同一车道的通过数量也不同，而在交通运营中常常需要将其换算成某种单一车型的数量，通称之为交通量换算。获得交叉口交通量数据后，一般需要进行车型换算，得到每个方向和进口的换算交通量（当量交通量）。车型换算标准可参

3、考表8、表9。（2）交叉口交通量汇总表（表10）（3）交叉口流量流向图绘制交叉口流量流向图时所采用的交通量为换算交通量，见图1。4）交叉口交通改善措施（参考案例二）表5.交叉门乍溢竝训代衣调查日期天气调查员统计员验收员胡杳地点路口编号调查时段交叉口控制方式进口路口类形方向：左行口首行口右行口型时山客车货车摩托车助力车电动车自行车小型大型小型大型三轮二轮1-5610111516-2021-252630313536-404175465051-5556-60小计1-56101115162021-2526-30313536-4041-45465051-5556-60小计注：交叉口类型：十字形和X形交叉

4、口T形或Y形交叉口环形交叉口多路交叉口错位交叉口交叉口控制方式：无信号控制定时信号控制感应信号控制表6点样本法交叉口延误现场观测记录表调查日期：天气：调查员姓名：调查地点：路口编号：交叉口类型：进口（东、南、西、北）：控制方式：_方向（左、直、右）：_开始时间在下列时间内停在引道内的车辆数引道交通量00:00+0s+15s+30s+45s停驶车数不停驶车数小计合计注：交叉口类型：十字形和X形交叉口T形或Y形交叉口环形交叉口多路交叉口错位交叉口交叉口控制方式：无信号控制定时信号控制感应信号控制表7交叉口道路条件和信号配时调查表交叉口需称：类型：调查ri期：月n星期x交叉口名称：类型：调查ri期：

5、月口星期人气：调查员：道路条竹进口坡度(%)机动车道数(左/直/右)机动车道宽度左/直/右(m)非机动车道宽度(.m)中央分隔带宽度(m)机E分隔带宽度(m)调整停车道Mi公共汽车高峰小时系数重?例1川进口东进口南进U北进口坡度：+表示上坡，-表示下坡；Nb：公共汽车停靠车站次/h；最小呪时：行人横道最短绿灯时间；重型车：多停放车次/h；干扰行人流：相冲突的行人/h；到达类型：类型15信号配时及相位备注;若进口图解南北左转南北工行东西左转东曲|工行1111JL11一y一一厂r配时绿灯时间二s黄灯时间二S全红时间二S绿灯时间二S黄灯时间二S全纟时间二S绿灯时间二S黄灯时间二S全红时间二S绿灯时间

6、二S黄灯时间二S金红时间二S固定周期或感应式,保护转弯允许转弯行人表8城市道路交通规划设计规范GB50220-95中的当量小汽车换算系数车种换算系数车种换算系数自行车旅行车二轮摩托大客车或小于9t的货车三轮摩托或微型汽车915t货车小客车或小于3t的货车铰接客车或大平板拖挂货车表9城市道路设计规范（CJJ37-1990）规定车辆换算系数车型小汽车普通汽车铰接汽车路段上换算系数12环形交叉口换算系数12信号交叉口换算系数1无信号控制交叉口换算系数14）交叉口延误计算表10交叉口交通量汇总表进口机动车(veh/h)机动车(pcu/h)非机动车（veh/h）非机动车（pcu/h）换算合计（pcu/h

7、）行人（人/h）左转26427414463337-东直行568586640232818-右转40841822881499-合计1240127810123761654左转30830816058366-西直行444474492154628-右转25226016855315-合计100410428202671309左转23926124672333-南直行109811778202661443-右转21522720246273-合计1552166512683842049左转25326819093361-北直行112211358322921427-右转23224821665313-合计1607165112

8、384502101图1某叉口高峰小时流量流向图(四)信号交叉口通行能力计算和服务水平分析(HCM2000)1、输入模型输入交叉口的几何条件、交通条件和信号条件，最关键的交通特性是每一进口道上车辆的到达类型，有关信号设计的全部资料包括相位图、周期长、绿灯时间和绿灯间隔时间。2、交通量校正模型运行交通量的校正是把每小时交通量转换成高峰小时内15min周期的流率。将各流向的交通量除以相应的高峰小时系数，便的高峰流率，即每一进口道或每一流向的高峰流率。vV/PHFp15确定供分析用的车道组是指在交叉口的一个进口道上，服务于一个或几个交通流向的一条或多条车道，把交叉口分成几个车道组时，既要考虑交叉口的几

9、何线形，又要考虑交通的流向分配。这时要遵照下列原则：一条或几条专用左转车道应看作独立的车道组，专用右转车道也是如此配置。对于有专用左、右转车道的进口道，所有的直行车道视为一个独立的车道组。对多于一条车道的进口道，包括左、直混合道，则有必要确定车道使用的平衡状况，并估计是否由于左转车过多而混合车道变成了专用左转车道。3、饱和流率模型在这一模型中，要对每个车道组计算其饱和流率。饱和流率是假定进口道在全绿灯的条件下，所能通过的最大流量。S二SNfffffffffff0wHVgpbbaRTLTLULpbRpbT式中：S车道组饱和流率(pcu/h)；S0一一车道组在理想条件下的饱和流率(pcu/h);车

10、道组中车道数；w一一车道宽度修正系数;V一一交通流中大中型修正系数fg一一引道坡度修正系数;fp一一停车修正系数；fbb一一公交车(站台)阻塞系数fa一一地区类型修正系数；fLU一一车道利用率修正系数；f一一左转修正系数；LTf一一右转修正系数；RT修正系数计算：车道宽度修正系数fw=1+(W-3.6)9式中：W车道宽度，一般大于2.4米，当车到大于4.8m时最好采用2车道比较合适。重型车修正系数：f一丄一HV1+P(E1)HVHVE一一重型车折算系数，取；HV坡度修正系数表示无论大型车还是小汽车相比在运行有影响，坡度修正系数fg满足下面公式:式中：G引道坡度，一般取Ge-0.06,0.10停

11、车次数校正系数说明了停车对附近车道的摩阻影响，以及由于车辆出入停放区偶尔会对相邻车道有阻塞的影响，停车次数校正系数fp满足下面公式:18N0N180mN=0mN一0.1-m3600N=1p式中：N车道数，1h内的停车数。-般號0,95公共交通阻塞系数，说明了该地区公共交通车辆因上下车而停靠在设置于靠近交叉口前后的公共汽车站对交叉口的影响。公共交通阻塞系数f满足下式N车道数，NB14.4NN一Bf=3600bbN1h内公共车辆的停车数，一般0N0.95Bbb地区类型系数在商业区f=0.90；a其它地方，f二1。a右转修正系数fRT（包括行人流的影响）专用车道?二0.85；RT共用车道fRT二1.

12、0-05Prt；单一车道?二1.0-0.135PRTRT左转修正系数fLT设有左转专用相位且有专用车道时，设有左转专用相位但没有左转专用车道时，1fLT-1+0.05PLTP左转车比例LT车道利用率修正系数车道利用率修正主要考虑交通量在包含有多个车道的某一个车道组的几个车道上的不均匀分布，修正系数主要考虑最高流量车道，公式计算如下：LUv车道组未调整需求流率；gv1最高流量车道未调整需求流率；g1N车道组车道数。行人自行车阻塞系数f和f，交叉口进口道由于行人或自行车的左右转对交叉口车辆运行的影LPbRPb响，行人、自行车阻塞修正系数f和f满足下面公式：LPbRPbf=1-P(1-A)(1-P)

13、LpbLTPBTLTAf=1-P(1-A)(1-P)RpbRTPBTRTA式中f左转行人、自行车修正系数；Lpbf右转行人、自行车修正系数；RpbP进口道左转行人占进口道总行人的比例；LTA阶段允许调整系数；PBTP行人专用左转绿灯时间占总左转绿灯时间比例；LTAP进口道右转行人占进口道总行人的比例；RTP行人专用右转绿灯时间占总左转绿灯时间比例；RTA4、通行能力分析模型通行能力分析中，前几个模型的计算结果可用来计算关键的通行能力变量，包括：每个车道组的通行能力；首先计算交叉口进口道每个车到组的饱和流率，最后乘以绿信比就可以得到这个车道组的通行能力了。C=Sx九iii几i二(”)iC二S(g

14、/c)；iii式中：C车道组i的通行能力，pcu/h；i九一一绿信比(有效绿灯时间/周期时间);iS车道组i的饱和流率，pcu/h。i引道和交叉口的实际通行能力引道实际通行能力等于每个车道组通行能力之和，交叉口的际通行能力等于每个引道(进口道)通行能力之和。C=CAii=1C=fCsii=1式中：C、Cs分别为引道和交叉口的通行能力，pcu/h；ACi车道组i或引道i的通行能力，pcu/h；n引道的车道组数;每个车道组的v/C比值：X=v/Ciii整个交叉口的v/C极限比值：X=C(v/S)xc/(c-L)cci5、服务水平模型在服务水平模型中，对每个车道组估算每辆车的平均停车延误，并估算各进

15、口道和整个交叉口每辆车的平均停车延误。假定车辆是随机到达，可用下列公式计算每个车道组每辆车的平均停车延误。d=d(PF)+d+di23均匀延误：d1=0.5c(l-g/c)21一min(X,1.0)2附加延误：二900TI(X-1)+J(X-1)2+mX/C初始排队附加延误：d33600QbC1800-QbtTxC-1800T1-min(1,x)PF二(1-卩)fA+d+d1-g/23b.集合延误的估算使用延误估算程序可以得到每个车道组每辆车的平均停车延误，集合这些数值后可得到交叉口一个进口及整个交叉口的平均延误。=工dv/工ii进一步将各进口道延误加权平均，得到交叉口的平均延误：b.服务水平

16、的确定交叉口服务水平与每辆车的平均停车延误有关。一旦估算出每个车道组的延误，便可汇集出每一进口道以及整个交叉口的平均延误。信号交叉口的服务水平用延误来衡量。延误是反映驾驶员不舒适、受阻油耗和行驶时间损失的指标。服务水平标准用15min分析期间内每辆车的平均停车延误来表示。美国信号交叉口服务水平标准服务水平每辆车停车延误（s）服务水平每辆车停车延误（s）AW5.0D25.140.0B5.115.0E40.160.0C15.125.0F60.0北京市市政设计院建议的服务水平服务水平-一一-二二三四路口交通负荷系数V/C1车辆通过路口平均损失时间（s）303040405050红灯平均阻车长度（S）5

17、0100150乘客与驾驶员在路口的感受舒适通畅接近饱和常呈混舌L阻塞6、运行分析结果说明运行分析将产生两个必须考虑的关键成果：每个车道组及整个交叉口的v/C比；每个车道组和进口道及控制交叉口的平均停车延误以及对应的服务水平；若极限比v/C小于，但某些车道组的v/C比却大于时，一般是由于绿灯时间分配不合理所致，应对现有的相位重新配时。若极限比v/C大于，表明整个信号和交叉口的几何线形设计对现装货规划的流量没有提供足够的通行能力。改进这种状况可考虑下列各点：根本改变交叉口几何线形设计（车道数目及车道的使用）；延长信号周期；改变信号相位方案。还应注意，若v/C比接近于，表明很少有可利用的通行能力来承担增长的交通流量。特别是当使用设计交通量时，设计中的一般性误差就可能引起所设计交叉口的运行接近通行能力甚至过饱和。4提高交叉口通行能力的对策以减轻、缓解交叉口拥挤为主要目的的交叉口优化，首先要知道该交叉口能够处理多大的交通量，这里处理交通量的能力称为交通容量。交通容量因道路的幅宽、车道的使用方法、信号控制方法等而不同，如果到达交