| 在我国现行《城市道路设计规范》以及交通工程参考书中，信号交叉口通行能力按进口车道功能划分根据停车线法原理进行计算，具体计算公式如下。
（1）一条直行车道的设计通行能力
 （1）
式中： 为一条直行车道的设计通行能力； 为信号灯的周期时长； 为一个周期中某个相位的绿灯时间； 为损失的绿灯时间； 为车辆与车辆之间的车头时距，其大小与车辆的组成、车辆的性能及驾驶员条件有关； 为路口综合折减系数，多取为0.9。
（2）一条直右车道的设计通行能力
 （2）
（3）一条直左车道的设计通行能力
 （3）
式中： 为直左车道中左转车所占的比例。当交叉口入口引道没有设置右转专用车道时，按式（4）来计算；当交叉口入口引道设有右转专用车道时，按式（5）来计算。
 （4）
 （5）
式中： 为左转车占本面进口道交通量的比例； 为右转车占本面进口道交通量的比例； 为包含直行的车道总数（含直行专用车道、直左车道、直右车道和直左右车道）。
（4）一条直左右车道的设计通行能力
 （6）
（5）交叉口进口道设计通行能力
当没有设置专用车道时，交叉口进口道的设计通行能力等于该进口道各进口车道的设计通行能力之和。
当交叉口各进口道设计有专用车道时，进口道通行能力的计算应单独考虑。
当进口道处同时设置有左转专用车道和右转专用车道时，进口道通行能力的计算可按式（7）来进行。
 （7）
当进口道处仅设置有左转专用车道而无右转专用车道时，进口道通行能力的计算可按式（8）来进行。
 （8）
当进口道处仅设置有右转专用车道而无左转专用车道时，进口道通行能力的计算可按式（9）来进行。
 （9）
其中： 为本面进口道的所有直行专用车道的设计通行能力之和。
（6）信号控制交叉口的设计通行能力
信号控制交叉口的设计通行能力为该交叉口各进口道的设计通行能力之和。
5.2信号交叉口延误的计算
对于信号控制交叉口延误的计算模型较多，常用的计算模型有如下一些。
（1）美国道路通行能力手册（HCM）中给出的延误计算方法，假定车辆是随机到达的，则每辆车在信号交叉口进口道上的平均停车延误为：
 （10）
 （11）
 （12）
其中： 表示每辆车的平均延误（s/辆）； 为均匀延误（s/辆）； 为过饱和延误（s/辆）；为信号灯周期时长（s）； 为进口道的绿信比； 为进口道的饱和度。
进口道的绿信比和进口道的饱和度可根据公式（13）来进行计算：
  （13）
其中： 为有效绿灯时间（s）； 为进口道的交通量（辆/h）； 为进口道的通行能力（辆/h）。
HCM方法的适用范围为饱和度 。
（2）假定在进口道车辆的到达率为常数，则车辆平均延误时间为可按式（14）来计算：
 （14）
（3）假定在进口道车辆的到达服从泊松分布，则车辆平均延误时间可按式（15）来计算
 （15）
（4）一般而言，在交叉口进口道，实际车流的到达规律比泊松分布的波动性要小，但比均匀到达的波动性要大，是介于二者之间的一种到达率，这可以利用式（14）和式（15）的任意一种组合来表示：
 （16）
其中： 、 为组合系数。
（5）基于交叉口进口道车辆到达的随机波动性，Webster利用排队论与数字计算机模拟相结合的方法，提出了如下式（17）所示的信号控制交叉口平均每辆车的延误计算公式：
 （17）
式（17）中的第一项表示车辆的到达率为恒定值时产生的正常相位延误，第二项和第三项则表示车辆的到达率随机波动时产生的附加延误时间。当饱和度较低时，第二项和第三项所占的比例很小，但随着饱和度的增加，第二、三项对计算结果的影响就越来越大了。
（6）在式（17）所示的延误计算公式中，当饱和度 时，延误 ，即越接近于1，算得的延误越不准确，通常式（17）仅适用于饱和度 的车流。基于上述原因，Akcelik考虑了超饱和交通情况，把延误公式改为：
 （18）
其中： 表示平均过饱和排队车辆数（辆/h），按下式（19）和（20）来进行计算：
 （19）
 （20）
其中： 为饱和流量（辆/h）。
6结论
本文从信号配时、交通工程改造措施和交通管理措施等方面提出了信号控制交叉口交通组织与管理的优化设计方法，并建立了相应的方案评价指标体系。最后，本文给出了信控交叉口通行能力和延误的计算模型，为优化设计方案的合理评价提供了理论上的指导。
参考文献
1 王炜,过秀成.交通工程学[M].南京:东南大学出版社,2000年.
2 美国交通工程师协会编.道路通行能力手册[M].任福田等译.北京:中国建筑工业出版社,1991年.
3 王殿海.交通流理论[M].北京:人民交通出版社,2002年.
4 张云颜,李文权.信号交叉口通行能力扩展的研究[J].山东交通学院学报,2004,12(3):13-16.
5 方欢.提高平面信号交叉口通行能力与安全的若干措施[J].福建公安高等专科学校学报,2002,16(2):60-62. 2/2 首页 上一页 1 2 |
