预信号设置相应理论与方法

第1章绪论

可变车道主要用于交叉口拥挤地区。根据不同时间、不同地点的不同车流

方向，可灵活利用车道改变车道原有的使用方向，利用交通系统现有的道路资源,

提高通行能力，来缓解交通拥堵压力。特别适用于交通拥堵时间较长的交叉口。

因此，对于可变车道控制和流量管理的管理已成为重点和难点。其中，交叉口交

通的畅通己成为城市交通的难点，交通安全和通行能力延误水平十分重要。本研

究将重点对如何设置可变车道和优化交叉口通行能力提高的一系列问题进行分

析。

1.1研究背景目的及意义

随着我国城市规模的不断扩大，以及经济的快速增长，城市布局和人口密度

的增加，交通需求的增加，原有的交通基础设施建设已不足以承受城市交通供需

矛盾，道路拥堵现象口益严重。我们希望在原始升级到最好的资源相同的情况下

线路，以解决交通拥堵的争议问题，但可变车道可以解决这个难题在原有资源来

缓解。针对当前交通拥挤状况，采用在交叉口入口处设置可变车道的交通组织方

法，充分发挥车道的最高效率，提高车辆通过率，缓解交通拥堵•，保证交通畅通。

L2可变车道国内外研究现状

1.2.1国内外应用现状

(1)1965年英国维森柏林大道⑴就在车辆高峰时段使用锥形交通路标进行交

路交叉口的管理控制，英国的伯明翰，卡尔加里中心街，马里兰等地方和美国的

夏洛特、图森等地区也同样进行了可变车道的设置。

(2)上海外环隧道是我国第一条设置可变车道的隧道，南通市区青年东路

五号交叉口的车道标志可变，左边有白色箭头，可根据具体情况需要改变现有道

路的原有性质，改变原有的直线或左转的性质，以适应不同时期的交通需求。2005

年初，浙江省杭州首先在北山路与宝树街交汇处设置可变车道，然后逐步延伸到

1

全国。[I]

1.2.2国内外研究现状

(1)国外研究现状

为了确保实时交通车道容量可变正常，从而保证了整个输送系统的安全性,

美国Hoose,Hp对⑵可变车道相应的交通规范和信号控制进行了深入研究。研

究小组是由hyungjunPark博士和BrianL.Smith博士组成。该算法利用新的

ilellidrive函数，该算法尝试鼓励主线上的车辆提前换道，为匝道的合流区域

腾出更多空间，减少合流冲突。

(2)国内研究现状

1)可变车道配套设施研究

王炜⑶分析了左转交通流的交通特性，比较了左转交通流与左转可变车道和

常规左转交通组织方式的交通特性。王京元在调查的交通数据的基础上，分析了

潮汐交通的特点。分析了道路宽度，车速的影响和车辆的转弯半径对转向带长度

的影响，并在可变车道上设计一定长度的自动移动转向带。

2)可变车道设计研究

曾莹”•根据变车道的应用模式，将变车道分为两部分。在分析潮汐交通特

点的基础上，采用基于道路阻力函数的变车道数计算模型和交叉口的车道函数划

分模型。

3)可变车道影响程度研究

曲昭伟⑸在主预信号协调控制下，通过分析车道函数转换过程中车辆的累计

到发曲线，分析了不同条件下对转换延迟过程的影响，得出不同因素下的延误计

算公式。并王殿海⑸飞以变导车道信号交叉口入口为研究对象。与传统的信号交

叉口相比，可变感应车道的交通特性在交通变化特征和速度特征方面表现出特殊

的差异，改善在不同条件下可变车道系统的如何设置以及控制模式。在有限的城

市道路资源，将成为用来控制城市道路交叉口车道路口。基于信号交叉口换道的

阈值条件，从通行能力的角度分析了不同交通流条件下的换道阈值条件。将设计

2

的控制系统的特点转化为两个模型，建立了研究非线性交通流系统控制问题的对

偶方法。它提出了一种混合动力车道改变和变结构控制策略，其可变结构控制之

前减少车道的容量。

1.3研究综述

目前，对变道的研究主要集中在车辆延误、交通效率和环境影响等方面，

作为变道设置的参考条件，但为定量研究变道的效益和成本提供了理论依据；②

目前，可变车道的设置主要是根据交通流的需求和道路的实际情况。变道设计与

变道运营管理结合较少，导致运营管理措施不足，容易混淆驾驶员，诱发交通事

故，降低变道应用效果；③目前，对变道辅助设备的研究主要集中在潮汐车道的

交通检测、交通诱导和信号控制等方面，缺乏对驾驶员影响的辅助分析信息，驾

驶员难以准确、及时地接收到变道信息，造成安全隐患。

在特殊车辆行驶条件下可变车道的优先控制

徐建敏针对交叉口的空间资源利用率低的问题，针对出入口公共交通的左转

优先，在提出设置可变车道的同时优先考虑公交车辆优先行驶，从而实现了公交

车辆左转优先行驶。

可变车道预信号设置

变车道预信号控制的合理设置对提高驾驶员的适应性和减少交通事故具

有很大的控制优势。此外，预先设定的信号可以提高车辆的交通组织的不同条件

下的运行效率，以确保控制效果。国内外研究现状的对比

通过对我国可变车道研究现状的分析，可以看出，在可变车道的研究中，与

国外相比，我国大多数研究成果也证明了实施可变车道的必要性，但对可变车道

实施的研究较少，而且大多数研究都是基于公共交通的优先性，因此，对社会交

通工具的研究相对较少，这表明国外对可变车道的实施给予了较多的关注，而国

内的相关研究工作大多停留在理论层面上

在车道条件下，道路上的车道数大于双向三线车道。②在流向条件下，交通

量方向的最小分配系数为2/30具有可变车道交通繁忙方向的条件下，③容量，

后交通灯方向取消可变车道，通行能力应能满足其运输需求。

国内外在控制方面对可变车道的研究结论以及所存在问题

目前对潮汐车道的控制主要针对早晚高峰潮流的需求，现有可变车道预信号

3

控制的切换阈值缺乏有效的动态变量，主要信号控制假定为时序控制。

1.4论文主要内容

本文研究了变车道设置等一系列相关问题，以最大限度地提高交叉口的通

行能力，减少交叉u车辆的排队延迟，为交叉口设置变车道。

本论文的内容主要包括：

第一章导论。介绍了研究背景，目的和意义，国内外研究现状等研究内容。

第二章介绍了预信号设置的原理和方法。本文主要讨论了信号设置的概念控

制法在交叉口延误分析中的应用。

第三章交通调查与资料安排。研究了交通现状，完成了数据的分析，并进行

了数据分析。并计算现有道路服务水平的高低。

第四章是具体方案。主要内容包括信号配时优化方案、可变车道设置方案和

预信号设置

第五章结论与展望

1.5小结

本章主要对研究目的背景和意义做了简要的概述和分析。分析了国内外可

变车道的研究现状，指出了其存在的不足和研究方法。

4

第2章预信号设置相应理论与方法

随着越来越多的人均购买车辆的增加，城市交通拥堵问题日益严重，可变车

道预信号的设置，己成为解决城市交通拥堵的有效途径。目前，对预信号交叉口

的研究较多，如预信号交叉口的布置、预停车线与主停车线的距离、预信号与主

信号相位差的协调方法等。

2.1设置预信号交叉口的布局

为了使信号交叉口的公交优先，预信号交叉口的布局类型可以在入口处前后

设置两条停车线路，在过渡段的后一条停车线上设置预信号来制社使车辆的达到

快速高效的通过该交叉口。为了确保车辆的车辆到达前的排队号码红灯周期的数

量比这样大。由于预信号交叉口布局类型较多，根据预信号交叉口是否控制同一

方向的所有社会车道，入口车道可分为全预信号和部分预信号，如图2-1和图

2-2所示。

图2—1全部式预信号进口道

公交。册亚nm

图2—2部分式预信号进口道

2.2交叉口延误分析

通过交叉口交通量调查的结果判断其延误情况，根据延误延误分析，设置

5

交叉口预信号。根据文献［9］和文献［10］中的研究，我们可以得到在不设置公共

交通优先级措施的情况下，设置公共交通专用入口车道和设置预信号的入口道路

延误计算公式。

（1）总线优先措施路径延迟没有设置导入车辆连续地计算到非线性饱和交叉

路口，当车辆停止信号交叉口平均延迟被表示为⑹：

C(l2)2।C

d—0.65(仔/“2-5力

2(1-Zv)2(2(1-x)

⑴

假设公共交通车辆平均载客量为a,社会车辆平均载客量为b,根据公共交通

车辆和社会车辆在入口道路上的实际到达车辆数，可计算出总的人因延误：

⑵

D二

（2）公交专用道的延浜计算假定公交专用道设置后，交叉口的信号配时不发生

变化，公交专用道和社会专用道都不会过饱和⑺，公共汽车的延误可以用表达为:

加罪*肃百°啮工厂⑶

社会车辆的延误可表示为：（4）

（3）在设定前置信号输入通道的延迟分析的前置信号后，为了减少主信号的

绿光损耗，将前置信号的绿光与主信号的绿光相比较一段比T2早的时间，且前

f,,1

置信号的红光的启动时间早于主信号的红光的起始时间Tlo

公交车辆一个周期内的平均延误:

rQA；“一，2）-、

~2C^»»+/")(G—2)+

cs

九=1(4)

(%+G)Q,+(*,”+%+G)Qv2c

HKG++6Q，,]+X's-X'Q一[G;“一G

x

20(1-x)

（4）一个周期内非公交车辆车均延误n”

6

2c~八'"y,+G)Q,,+(x,〃+j+GQ,2c(5)

72[(/+,jQs+hQ，]+X2,“s-x2,”Q-[(，；"-；)◎，＞.

2s

X2

+2(2(1-x)

2.3设置预信号的信号交叉口条件研究

信号交叉口预先设定的信号⑻必须满足的条件包括三个延迟车道数量，车

道使用强度。本文主要研究的进口道形式，如图2-3所示。

中央外■希

图2—3两条直行方向车道的预信号进口道

⑴车道数量约束

预信号设置在交叉口进口道时，必须达到同个方向的车道数量要在两条以上

如果有三条及以上同向车道的话更好的前提条件。如图3所示，入口道有两条直

线，包括一条直社会行车线和一条巴士专用入口道。

(2)在交通量大、道路资源不足的情况下，特殊的入口通道和预信号会导致特

殊入口通道闲置、资源浪费、社会车道拥挤、需要二次排队才能在交叉口造成很

大的延误。道路服务强度的指标：I=Q/(nXL)(9)

具有两个预先设定的信号到入口通道，用公式车道强度条件：

QbL+n'L'

nW陪W(IO)

Qsn(L-L)

ns.L6

⑶延误约束

只设置仅公交使用进口道是，总延误表达公式(5)。在交叉口设置前置信号

后，利用公式(8)计算路人在一个周期内的总延误。如果三次总延误的延误比有

7

预信号的人的延误大，即D,如果不给予巴士优先权及只设置巴士行车线的延误，

大于有预先信号的人的总延误，则可在此时考虑预信号。

路以进行分析的示例的两个直进口的情况下，研究已经延迟一个预调节信号。

公随着车辆数量的增加，前置信号机设置与公交专用道设置的延时差开始逐渐增

大。

在交通繁忙的路段和交叉口，通常设置公交专用车道作为公交专用车道的补

充。由于公交车队的明显特点，下一个周期甚至多个周期都不会有公交车到达。

那么你可以考虑公交专用进口道的改造是间歇性的公交专用进口道，当判断周期

时，有没有公交车到达，允许车辆在进入社会后，为了减少延误，在社会的交集

车辆。

2.4本章小结

本章主要提出了预信号交叉口的布局、交叉口延误分析以及信号交叉口预信号设

置条件研究，为第四章的设计奠定了基础。

8

第3章交通调查及数据整理

3.1交通调查及数据

3.1.1东盛大街与吉林大路交叉口现场描述

交叉口属于高速公路的交叉口，因为吉林大路是两条水平和三条纵向快速路

的延长线，由于吉林大路不允许左转，东盛大街、吉林大路交叉口由许多居民、

大型超市和许多商场包围，交通量相对较大，图3-1从百度地图中截取，以示出

交叉口的具体位置和情况。

图3-1东盛大街与吉林大路交叉口现状

9

3.1.2车道划分情况以及公交站情况

车道划分情况见表3—1

表3-1交叉口相交道路与车道划分情况

吉林大路东进口4直彳亍专用车道1右转专用车道

吉林大路西进口4直行专用车道1右转专用车道

东盛大街南进口3直行专用车道1右转专用车道2左转专用车道

东盛大街北进口3直行专用车道1右转专用车道2左转专用车道

吉林大路东出口5车道

吉林大路西出口5车道

东盛大街南出口6车道

东盛大街北出口6车道

如图3-1所示，路口附近有六个公交车站，分别位于东盛大街北入口段、东

盛大街北出口段、吉林大路西入口段、吉林大路西出口段，东盛大街南出口段和

吉林大路东出口段。

3.1.3交叉口渠化和导流岛情况

如附图1所示，在交叉口的每个方向都有一个导流岛，位于每条引道停车线

的右侧。它可以分别引导右转车辆向各个方向行驶，也可以用于非机动车和车辆

通过交叉口。

3.1.4相位图及信号配时情况

东盛大街与荣光路交汇交叉口相位图见图3-3所示

图3—3相位图

10

第一相位第二相位第三相位

交叉口信号分配情况见表3-2所示。

表3—2信号配时表

绿灯时间黄灯时间周期

第一相位58s3s

第二相位70s3s217s

第三相位47s3s

图3—4信号配时图

第i相位

58s3s156s

第二相位

61s70S3s83s

第三相位

134s47s3s33s

3.2交叉口调查分析

由于吉林大路与东盛大街交汇的交叉口所处位置特殊，不但有快速路而且分

别位于交叉口东盛大街北方向路段80米处设有立交桥的上下桥口以及在东盛大

街南方向300米处有立交桥的出入桥口，并且位于交叉口附近吉林大路西方向几

十米处分别有大型超市商场市场餐椅娱乐等场所。位于东盛大街南进口到方向

100米处有一所人员较多的小学和课外辅导班，而交叉口四周存在较多居民住宅

群。

经过多日调查发现在东盛大街以南方向早高峰期间6点至9点钟时，由于居

民出行快速路下桥以及东盛大街以南方向100米处的东盛小学上学时间家长接

11

送学生原因产生拥堵，在下午2点30分至3点30分星期一至星期五期间小学放

学产生产生停车而导致交通拥堵。晚高峰5点至6点30分左右东盛大街快速路

由南向北下桥口方向产生拥堵。

在东盛大街以北方向存在快速路由北向南方向下桥口和晨宇科技城在早高

峰以及晚高峰时段车流量较多以及想要开往快速路东盛大街上桥口的车辆所以

存在轻微拥堵现象。

在吉林大路以东方向拥堵情况相对而言较轻，只有在车流量巨大的特殊情况

时期由彩虹桥方向开往临河街方向的车流量多时才会产生拥堵。

在吉林大路以西方向早高峰期间出行居民较多而交叉口该方向西行120米

处有一公交停靠站公交车种类较多产生拥堵，在晚高峰期间下班居民在该方向下

车居民较多附近餐饮餐厅较多多数出行人员会前往此方向就餐。而改方向路段存

在国贸商场周末逛街出行人员较多。该方向的超市是附近2000米处最大最惠民

的超市经常有促销等活动，前往此处购买日杂百货的人员较多，产生道路拥堵情

况较多。

而调查当中发现周末及下雪等恶劣天气交通羽堵更加严重，拥堵时长甚至长

达近一个小时。附近出行及需要坐车出行居民较多，学校也相较而言较多，乘坐

公交车的人员较多，公交车量也十分巨大，车隔较短交叉口附近商业住宅结果复

杂，拥堵现象时常产生。

下面是经调查后得出的14:20平峰的情况下该交叉口的交通量示意图见图3

-4o

图3-4平峰流量示意图

12

F面是在高峰概况下18:00的交通量示意图见图3-5所示。

图3-5高峰流量示意图

表3—3换算后的高峰时段交叉口调查量pcu/h

进口道小汽车公交车大货年小货车合计

东进口直行656360483()01364

右转203603251376

总计1740

西进口直行818378574031656

右转264723977452

总计12108

左转722675394936

南进口直行133()4331773482288

右转212343682364

总计35X8

左转590724185788

北进口

直行1556370792712276

右转103287475288

总计3352

13

3.3交叉口服务水平

3.3.1车道饱和流量

自行车影响校正系数东bl=3.67fb=0.94西bl=L98fb=0.95,

而南北方向有左转专用车道所以fb=l

（1）车道饱和流量：

左转专用车道饱和流量北：SL=SblXfwXfg=1550X1=1550

南：SL=SblXfwXfg=1550X1=1550

直行车道饱和流量北：ST=SbtXfwXfgXfb=1650X1=1650

南：ST=SbtXfwXfgXfb=1650X1=1650

东：ST=SbtXfwXfgXfb=1650X1X0.94=1551

西：ST=SbtXfwXfgXfb=1650X1X0.95=1567.5

（2）右转车道饱和流量行人影响校正系数fp==0.97

北"「=1.56南2.64东2.93西2.74

StsWb

北=0.98南fb'=0.97东fb'=0.96西fb'=0.95

北fpb=0.97南fpb=0.97东fpb=0.96西fpb=0.95

北S'R=SbRXfwXfgXfrXfpb=1550X1X0.97=1503.5

南S'R=SbRXfwXfgXfrXfpb=1550X1X0.97=1503.5

东S'R=SbRXfwXfgXfrXfpb=1550X1X0.96=1488

西S'R=SbRXfwXfgXfrXfpb=1550X1X0.95=1472.5

北KR=HZ1=L1南KR=%—1.1

S'RS'R

STST

东KR=2—=1.104西KR=2—=1.06

S'RS'R

（3）合用车道直行当量

北q'T=KRXqr+qt=l.17X288+1120=1437

南q'T=KRXqr+qt=L13X364+1196=1633

14

东q'T=KRXqr+qt=l.11X376+1364=1755

西q'T=KRXqr+qt=l.11X452+1054=1533

北fTR=qr+qt=0.98南fTR0.955

力

东fTR0.99西fTR0.98

(4)右转合用车道饱和流量

北：Str=STXfTR=1650X0.98=1617

南：Str=STXfTR=1650X0.955=1575.75

东：Str=STXfTR=1551X0.99=1535.49

西：Str=STXfTR=1567.5X0.98=1536.15

1、各项流量比丫=史

Sd

东直行史=出=0.2西直行医='I'=0.26

Sd1551Sd1567.5

右转q九_94右转更=U3=0

4Sd—V0.vU07

1535.49Sd1536.15

南左转史=234北左转史=庄=0.07

—=0.15

Sd1550Sd1550

直行更=572直行以=9=034

1J=0.34

Sd1650Sd1650

右转好=364-o23右转史=变_=0.18

Sd1575.75Sd1617

各项位最大y

相位一yl=0.26相位二y2=0.23相位三y3=0.34

Y=0.83<0.9符合要求渠化方案合理

总损失时间L和周期时长C

I尸9sC=217SGe=C-L=208

（2）各相位有效绿灯时间：

第一相位gl=58s

第二相位g2=70s

第三相位g3=47s

15

恪

c

A1=0.267A2=0.323A3=0.217

Gel=208X0.267/0.774=70.95

Ge2=208X0.323/0.774=86.8

Ge3=208X0.217/0.774=58.32

(3)各相位显示绿灯时间

gj=gej-Aj+lj

相位一gl=70.95-3+9=76.95

相位二g2=86.8-3+9=92.8

相位三g3=58.32-3+9=64.32

本道路东西路宽20米，南北路宽48米

相位一gFin=7+20/2-2=15

相位二%5=7+48/2-3=28

相位三%访=7+48/2-3=28

gmin<gj所以可继续进行

3.3.3各道通行能力CAP、饱和度X

(1)CAP=SiXX1

直行车道CAPT=XiXST

北CAPT=0.323X1650=533

南CAPT=0.323X1650=533

西CAPT=0.267X1551=414

东CAPT=0.267X1567.5=419

左转专用车道CAPL=AiXsL

北CAPL=0.217X1550=366南CAPL=0.217X1550=366

右转车道CAPTR=XiXStr

北CAPTR=0.323X1617=522南CAPTR=0.323X1575.75=509

16

西CAPTR=O.267X1535.49=410东CAPTR=0.267X1536.15=410

(2)饱和度xi=，一

CAPi

直行

北xi=569/533=1.07南xi=572/533=1.07

西xi=414/419=0.99东xi=341/414=0.82

左转

北xi=197/366=0.59南xi=234/336=0.7

右转

北xi=72/522=0.14南xi=91/509=Q18

西xi=113/410=0.28^xi=94/410=0.23

3.3.4延误及服务水平

（1）车辆均匀到达所产生的延误dl

(1-/1)2"5乂217=黑=73.45s

北直行dl=0.5C

l-min(l,x)2

d2=900T[(x-l)+l(x-l)2+-^-=11.53s

d=dl+d2=84.98s

\capT

南直行dl=0.5X217—=73.45s

1-1x0323

d2=900T[(x-1)+J(x-1)2+=11.53s

d=dl+d2=84.98

\capT

西直行dl=0.5X217(1~0-267)~=79.24s

1-0.99x0.267

d2=900T[(x-l)+(x-l)2+-^~=13.74s

d=dl+d2=92.98s

VcapT

东直行dl=0.5X217(1'°-67)—=74.64s

1-0.82x0.67

d2=900T[(x-l)+J(x-l)2=10.98s

d=dl+d2=85.63s

\capT

17

(]-034r

北左转dl=0.5X217------------=59.12s

1-0.59x0.34

d2=900T[(x-l)+J(x-l)2=14.78s

d=dl+d2=73.9s

\capT

(1-1)弘产

南左转dl=0.5X217=62.02s

1-0.7x0.34

c!2=900T[(x-l)+(x-l)2+-^-=16.63s

d=dl+d2=78.65s

\capT

北右转dl=0.5X217(1~°-323)—=52.08s

1-0.14x0.323

d2=900T[(x-l)+(x-l)2+-^-=9.45s

d=dl+d2=61.53s

\capT

(1R,q)2

南右转dl=0.5X217—=52.79s

1-0.18x0.323

d2=900T[(x-l)+(x-l)2+-^-=10.32s

d=dl+d2=63.Ils

\capT

/1八o

东右转dl=0.5X217——------=63.19s

1-0.23x0.26

d2=900T[(x-l)+(x-l)2+-^-=13.74s

d=dl+d2=76.93s

\capT

西右行dl=0,5X217J-y=64.08s

1-0.28x0.26

d2=900T[(x-l)+(x-l)2+-^-=15.68s

d=dl+d2=79.76s

'capT

(2)各进口道平均信控延误竺

百

北d=(84.98X569+73.9X194+61.53X72)/(569+194+72)=80.38

南d=(84.98X572+78.65X234+63.11X91)/(572+234+91)=81.11

东d=(90.62X341+76.93X94)/(341+94)=87.67

西d=(85.63X414+79.76X113)/(414+113)=84.37

(3)整个交叉口的平均信控延误D

18

D_(80.38x835+81.11x897+87.67x435+84.37x527)

=82.58pcu/s

(835+897+435+527)

由参考资料加查表可知该交叉口道路服务水平为F级

通过研究和计算，发现该交叉口东盛大街方向的交通流量巨大，在一定时间

段内存在严重的交通拥堵。原有的服务水平低于规范规定的服务水平，延误时

间较长，不能满足现有交叉口的通行能力，现有道路规划不足以支撑，需要对交

叉口进行优化设计和改进。

3.4本章小结

本章主要对现有的交叉口数据进行调查统计和整理，对第四章的设计内容数据进

行统计和整理。

19

第4章设计方案

4.1交叉口信号配时优化

将原周期改为130s,保持渠化方案不变，重新设置信号配时参数。

（1）总损失时间L和周期时长C

L=9SC=130SGe=C-L=121s

（2）各相位有效绿灯时间：

第一相位gel=40s

第二相位ge2=43s

第三相位ge3=38s

C

A1=0.308A2=0.331A3=0.292

Gel=121X0.308/0.774=48.15

Ge2=121X0.331/0.774=51.75

Ge3=121X0.292/0.774=45.64

（3）各相位显示绿灯时间

gj=gej-Aj+lj

相位一gl=48.15-3+9=54.15

相位二g2=51.75-3+9=57.75

相位三g3=45.64-3+9=50.64

本道路东西路宽20米，南北路宽48米

相位一gjlin=7+20/2-2=15

相位二名g=7+48/2-3=28

相位三的“=7+48/2-3=28

gmin<gj所以可继续进行

自行车影响校正系数fb东西bl=3.36fb=0.96南北bl=3.13fb=0.97,

20

4.1.1车道饱和流量

（1）左转专用车道饱和流量北:SL=SblXfwXfg=1650X1=1650

南：SL=SblXfwXfg=1650X0.99=1650

直行车道饱和流量北:ST=SbtXfwXfgXfb=1750X1X0.97=1697.5

南:ST=SbtXfwXfgXfb=1750XlX0.97=1697.5

东：ST=SbtXfwXfgXfb=1750X1X0.96=1680

西:ST=SbtXfwXfgXfb=1750X1X0.96=1680

（2）右转车道饱和流量行人影响校正系数fp=46）=097

217

,,不3600x（1-2）士4HO

北Tt=------------h-r=4.南4东2.8西2.8

StsWb

北fb'=0.95南fb'=0.95东fb'=0.96西fb'=0.96

北fpb=0.95南fpb=0.95东fpb=0.96西fpb=0.96

北S'R=SbRXfwXfgXfrXfpb=1550X1X1=1550

南S'R=SbRXfwXfgXfrXfpb=1550X1X1=1550

东S'R=SbRXfwXfgXfrXfpb=1550X1X0.97=1503.5

西S'R=SbRXfwXfgXfrXfpb=1550X1X0.97=1503.5

STST

北KR=——=1.095南KR=——=1.095

S'RS'R

STST

东KR=—=1.038西KR=—=1.038

S'RS'R

（3）合用车道直行当量

北q'T=KRXqr+qt=1.095X288+1120=1435.36

南q'T=KRXqr+qt=1.095X3644-1196=1592.58

东q'T=KRXqr+qt=1.028X376+1364=1754.288

西q'T=KRXqr+qt=l.038X4524-1054=1524.176

北fTR=史:卫=0.981南fTR0.978

q't

东fTR0.992西fTR0.988

（4）右转合用车道饱和流量

北：Str=STXfTR=1697.5X0.981=1665

21

南：Str=STXfTR=1697.5X0.978=1660.2

东：Str=STXfTR=1680X0.992=1666.56

西：Str=STXfTR=1680X0.988=1659.84

4.1.2各项流量比

东直行医二314西直行医=

=0.2*-=0.26

Sd1545.6Sd1545.6

右转用=94右转更=

=0.06_L^_=0.07

Sd1533.2Sd1527.1

南左转处=234北左转处=卫

=0.1381=0.079

Sd1650Sd1533.5

直行引=572直行史=569

=0.357359

Sd1697.5Sd1680.525

右转更=364右转更=

=0.2323L=o.185

Sd1660.2Sd1648.6

各项位最大y

相位一yl=0.26相位二y2=0.359相位三y3=0.138

Y=0.757<0.9符合要求渠化方案合理

本道路东西路宽20米，南北路宽48米

4.1.3各道通行能力CAP、饱和度X

(1)CAP=SiXX1

直行车道CAPT=XiXST

北CAPT=0.331X1697.5=562

南CAPT=O.331X1697.5=562

西CAPT=0.308X1680=476.04

东CAPT=0.308X1680=476.04

左转专用车道CAPL=XiXsL

北CAPL=0.292X1650=481.8南CAPL=0.292X1650=481.8

右转车道CAPTR=XiXStr

北CAPTR-0.331X1665-545.69南CAPTR-0.331X1660.2-545.69

22

西CAPTR=O.308X1680=472.23东CAPTR=0.308X1680=470.35

(2)饱和度xi=，一

CAPi

直行

北xi=569/562=0.98南xi=572/562=1.02

西xi=414/476.04=0.87东xi=341/476.04=0.72

左转

北xi=288/481.8=0.53南xi=234/481.8=0.49

右转

北xi=72/545.69=0.13南xi=91/549.53=0.17

西xi=113/472.23=0.24东xi=94/4770・35=0.2

4.1.4延误及服务水平

d=dl+d2

(1)车辆均匀到达所产生的延误dl

(1-/1)2(\f)蓊])2

北直行dl=。5C:0.5X130=33.48s

1-min(l,x)21-0.98x0.331

d2=900T[(x-l)+=2.12sd=dl+d2=35.6s

\cap.T

(]QQQ1)2

南直行dl=0.5X130-一--=33.485s

1-1x0.331

2

d2=900T[(x-l)+(x-l)+-^=2.04sd=dl+d2=35.525s

Vcap.T

西直行dl=0.5X130(1~a3Q8)2=31.94s

1-0.87x0.308

d2=900T[(x-l)+(-l)2+-^-=1.23s

xd=dl+d2=33.17s

'capT

东直行dl=0.5X130(1~0-308)~=32.07s

1-0.71x0.308

23

d2=900T[(x-l)+(x-l)2+-^-=1.98s

d=dl+d2=34.05s

VcapT

(]n7Q7)2

北左转dl=0.5X130------：-------=33.01s

1-0.41x0.292

d2=900T[(x-l)+(x-l)2+-^-=2.34s

d=dl+d2=35.35s

\cap.T

(1-0尸

南左转dl=0.5X130=32.02s

1-0.49x0.292

d2=900T[(x-l)++且匚=+93s

d=dl+d2=34.95s

ycapT

北右转dl=0.5X130"-I)=30.39s

1-0.13x0.331

d2-900T[(x-l)+—十送工一1.23s

d-dl-Fd2-31.62s

NcapT

(1f)QQI)2

南右转dl=0.5X130J"。】，=30.82s

1-0.17x0.331

d2=900T[(x-l)+(x-l)2+-^-=1.07s

d=dl+d2=31.89s

ycapT

东右转dl=0.5X130)—=33.61s

1-0.24x0.308

d2=900T[(x-l)+J(x-1)2+=0.34s

d=dl+d2=33.95s

、capT

308

西右行dl=O5X130Q-。"=3316s

1-0.2x0.308

d2=900T[(x-l)+(x-l)2+-^-=0.31s

d=dl+d2=33.47s

\capT

（2）各进口道平均信控延误4=晋”

i

北d=(35.6X569+35.35X194+31.62X72)/(569+194+72)=35.1

南d=(35.525X572+34.95X234+31.89X91)/(572+234+91)=35

东d=(34.05X341+33.95X94)/(341+94)=34.03

西d=(33.17X414+33.47X113)/(414+113)=33.23

24

（3）整个交叉口的平均信号控制延误D

_(35.1x835+35x8974-34.03x4354-32.23x527)

p=34.39pcu/s

(835+897+435+527)

4.1.5优化后的信号配时

经过计算得出信号控制延误时间为34.39S有参考资料⑸查表可知该交叉口

道路服务水平为C级符合国家规定交叉口服务水平无需再次进行优化。更改后的

信号周期为130s,第一相位40s,第二相位为43S；第三相位为38s.最终得出优

化后信号配时方案如表4一1所示。

表4-1优化信号配时表

2录灯时间黄灯时间周期

第一相位40s3s

第二相位43s3s130s

第三相位