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(2)计算Ge28
(3)计算Gej28
(4)计算各相位的绿信比29
(5)计算一条进口道的通行能力29
(6)计算饱和度30
2、延误的计算与服务水平的评估31
(1)计算fa31
(2)饱和延误31
(3)不饱和延误32
(4)T中积余车辆的持续时间33
(5)计算d1/d2/d334
(6)计算dA/dI36
(7)评估服务水平37
三、未来配时方案37
(一)信号灯配时计算与分析37
1、整理数据37
2、计算y37
3、计算Y39
4、配时参数计算39
(1)信号周期时长39
(2)总有效绿灯时间39
(3)各相位有效绿灯时间40
(4)各相位的绿信比40
(5)各相位显示绿灯时间40
(6)最短绿灯时间41
5、进口道的通行能力41
6、饱和度42
(二)延误的计算和服务水平的评估43
1、计算fa43
2、计算饱和延误43
3、计算不饱和延误44
4、T中积余车辆的持续时间45
5、计算d1/d2/d346
6、计算dA/dI49
7、评估服务水平50
四、配时方案的评价50
五、存在的问题与解决方法50
六、小结51
七、附录52
一.黄河路与西安路交叉口概况
1地理位置
黄河路与西安路交叉口位于麦凯乐西安路店与科技广场之间,此交叉口紧邻商业区行人交通量大,机动车交通量大,是十分重要的信号控制交叉口。
2几何线型
黄河路与西安路交叉口属于十字交叉的平面交叉口。
黄河路是一条东西向的双向6车道道路,在交叉口的东西进口各有3条进口道,分别为两条直行车道和一条直行与右转共用车道,无左转车道;
西安路是一条南北向的双向5车道道路,在交叉口的南北进口各有3条进口道,分别为两条直行车道和一条直行与右转共用车道,无左转车道。
图1-2-1交叉口几何线型图
3交通量调查数据
见附录。
4车头时距
5饱和交通量
见具体计算过程
6实测交叉口信号配时现状
相位编号
相位描述
灯色
时间
第一相位
黄河路东西向直行与右转
绿灯时长
1’05”
黄灯时长
3”
红灯时长
1’02”
绿灯间隔时长
7”
第二相位
西安路南北向直行与右转
45”
52”
黄河路
西安路
黄灯时间:
3s红灯时间绿灯时间
图1-6-1
表1-6-1
2、信号灯配时的依据和信号灯配时方法
1、设置交通控制信号的依据
美国的《手册》对设置交通控制信号列出8条依据
1、8h车流量2、4h依据3、高峰小时4、行人流量5、学童过街6、联动信号系统7、事故记录8、道路网络这里不详细赘诉
2、HCM法
(1)每条车道的设计交通量:
(2-2-1)
-配时时段中,进口道m、流向n的设计交通量,pcu/h
-配时时段中,进口道m、流向n的高峰小时中最高15min的流率,pcu/15min
(2)最佳周期:
在一个时段内,交叉口到达的交通量最多不会超过设计交通量。
假设在一个周期内,到达交叉口的车辆数为设计流量,且这些车辆恰好在一个周期内被全部放完,也就是说没有滞留车辆,信号周期时间也没有富余,因此,周期应当恰好等于一个周期内损失时间总和加上全部到达车辆以饱和流量通过交叉口所需时间。
(2-2-2)
L—一个周期内的总损失时间;
Y—各相位最大流量比之和,y值大于0.9时,须改进进口道设计或信号相位方案。
(3)一个周期的总有效绿灯时间按下式计算:
(2-2-3)
(4)每一相位的有效绿灯时间公式为:
(2-2-4)
(5)各相位的绿信比公式为:
(2-2-5)
(6)最短绿灯时间按下式计算:
(2-2-6)
Lp—人行道路长度
Vp—行人步行速度,取1.2m/s
计算的显示绿灯时间小于相应的最短绿灯时间时,应延长计算周期时长(以满足最短绿灯时间为度),重新计算。
(7)饱和度
进口道饱和流量定义是指:
在一次连续的绿灯信号时间内,进口道上一列连续车队能通过进口道停车线的最大流量。
饱和流量随交叉口几何因素,渠化方式及各流向交通冲突等情况不同而不同.
(2-2-7)
(8)单点定时信号配时的有效绿灯时间的确定方法一般是按照等饱和度原则来分配绿灯时间,也就是指绿信比应该与相位的交通流量比率成正比。
两相位的交叉口:
(2-2-8)
(9)延误的估算方法:
延误须对交叉口各进口道分别估算各车道的每车平均信控延误;
ⅰ各车道延误估算可用下式:
(2-2-9)
d–各车道每车平均信控延误(s/pcu)
d1–均匀延误,即车辆均匀到达并引起超饱和周期所产生的附加延误(s/pcu)
d2–随机附加延误,及车辆随机到达并引起超饱和周期所产生的附加延误(s/pcu)
d3-初始排队附加延误,即在延误分析初期停有上一时段留下积余车辆的初始排队使后续车辆所经受的附加延误(s/pcu)
1设计交叉口.对于设计交叉口,因要满足设计服务水平的要求,
不应出现在分析期初留有初始排队的情况,即不应出现有初始排队附加延误,则设计交叉口时各车道延误用下式估算:
(2-2-10)
(2-2-11)
(2-2-12)
式中:
C一周期时长,s;
λ一所计算车道的绿信比;
x一所计算车道的饱和度;
CAP一所计算车道的通行能力。
Pcu/h;
T一分析时段的持续时长,h,取0.25h;
e一单个交叉口信号控制类型校正系数,定时信号取e=0.5;
感应信号e随饱和度与绿灯延长时间而变;
2现有交叉口。
对现有交叉口作延误评估时,应考虑初始排队延误,按下式计算:
(2-2-13)
(2-2-14)
ds一饱和延误,s/pcu,可用下式表示:
(2-2-15)
du一不饱和延误,s/pcu,可用下式表示:
(2-2-16)
tu一在T中积余车辆的持续时间,h,可用下式表示:
(2-2-17)
Qb一分析期初积余车辆,辆,需实测;
fa一绿灯期车流到达率校正系数,按下式计算:
(2-2-18)
P一绿灯期车流到达车辆占整周期到大量之比,可实地观测。
(2-2-19)
对于d3其随前式算得的在T中积余车辆的持续时间tu而定,按下试计算:
(2-2-20)
ⅱ进口道每车平均延误是进口道各车道延误之加权平均值:
(2-2-21)
dA–进口道A的平均信控延误
di–进口道A中第i车道的平局信控延误
qi–进口道A中第i车道的小时交通量换算为其中高峰15min的交通流率(辆/15min)
ⅲ整个交叉口的平均延误是各进口道延误之加权平均值
(2-2-22)
dI–交叉口没车的平均信控延误(s/pcu)
qa-进口道A高峰15min的交通流率(辆/15min)
3、WEBSTER法
以车辆延误时间最小为目标来计算信号配时的一种方法,因此其核心内容是车辆延误和最佳周期时长的计算。
(1)各车道实测小时实际到达交通量qi
(2)最佳周期(2-3-1)
由实际情况出发,为保证延误最小,周期可在0.75—1.5倍范围内变动。
(3)交叉口总交通流量比Y′为各关键相位的最大流量比y’i之和,即:
(2-3-2)
(4)各相位的最大流量比y′i等于该相位的实际到达的最大交通量和饱和流量之比。
(2-3-3)
(5)延误
i:
各车道延误
根据稳态理论所建立的延误时间计算公式为:
(2-3-4)
—每辆车的延误
—周期时间
—绿信比
—进口道实际到达的交通流量
—饱和度
平均延误为:
(2-3-5)
—第i车道的延误
—交叉口平均信控延误
三、具体配时方案
(一)信号灯配时的计算与分析
1、整理数据
见附录(机动车交通量直行和右转记录表)
2、计算y
(1)qdmn
公式hcm:
qdmn=6*Q10mn
Trrl:
qdmn=Qmn
qdmn:
配时时段中,进口道m-n设计交通量
Qdmn:
配时时段中,进口道m-n高峰小时交通量
表3-2-1各进口道qdmn
上午:
黄河路东
Hcm:
212.00*6
Trrl:
1131.00
下午:
249.00*6
1414.00
黄河路西
333.50*6
1725.00
277.50*6
1529.00
西安路北
171.50*6
929.50
152.00*6
794.50
西安路南
155.50*6
816.00
148.00*6
828.00
(2)车头时距H
交叉口饱和车头时距调查表见附录
表3-2-2车头时距调查表
上午
车头时距
黄河路西
西安路北
西安路南
H1
2.42
1.40
H2
2.90
2.04
H3
2.79
2.47
下午
2.94
2.64
2.46
3.02
3.22
2.74
(3)饱和交通量s=3600/H
表3-2-3饱和交通流量计算结果
上午
s
s1
1487.60
2571.43
s2
1241.38
1764.71
s3
1290.32
1457.49
1225.74
1363.64
1464.61
1192.05
1118.71
1313.87
(4)计算y
公式y=q/s
黄河路和西安路车道均为三车道,对每一车道的交通量进行分配,用表1中的qdmn除以三,乘以1.15,1,0.85分别作为1,2,3车道的交通量q,其中3车道加上右转车道交通量
表3-2-4trrl算法y计算结果
表3-2-5
Trrl算法下午
1
2
3
q
542.0333333
471.3333333
670.6333333
y
0.44220906
0.321814909
0.599470223
586.1166667
509.6666667
600.2166667
0.478173729
0.347987974
0.536525701
304.5583333
264.8333333
511.6083333
0.223342182
0.222166296
0.389390376
317.4
276
426.6
0.232759379
0.231533912
0.324689657
表3-2-6hcm算法y结果
hcm算法上午
487.6
424
615.9
1487.6
0.327776284
0.341555366
0.477323455
767.05
667
739.95
0.298297057
0.377965785
0.507687874
394.45
343
539.55
0.265158645
0.276305402
0.418152086
357.65
311
454.35
0.139086034
0.176232922
0.311734557
表3-2-7Hcm算法下午
572.7
498
693.3
0.46722796
0.340022258
0.619731655
638.25
555
638.75
0.520705859
0.378940469
0.570970135
349.6
304
544.9
0.25637265
0.25502286
0.414729007
340.4
296
443.6
0.249626001
0.248311732
0.337628533
3、计算Y
表3-3-1Y计算结果
Trrl算法
黄河路ymax
0.45403399
西安路ymax
0.396303501
Y=0.850337491
Y=0.988860599
hcm算法
Y=0.92583996
Y=1.034460662
4、进行渠化
由于Y大于0.9.且黄河路的ymax都大于西安路的ymax
我决定对黄河路先进行渠化增设为4条车道。
选择原h1的值为h4的值
表3-4-1渠化选用车头时距
上午车头时距
H4
下午车头时距
饱和交通量s=3600/H
表3-4-2渠化选用饱和流量
上午s
S4
下午s
计算y公式y=q/s
黄河路新增车道为四车道,对每一车道的交通量进行分配,用表1中黄河路的qdmn除以4,乘以1.20,1,1,0.80分别作为1,2,3,4车道的交通量q,其中第4车道加上右转车道交通量
表3-4-3y计算结果trrl算法上午
4
339.3
282.75
481.7
0.228085507
0.227770707
0.219131688
0.323810164
517.5
431.25
518
0.201249888
0.24437443
0.295885392
0.201444333
表3-4-4y计算结果Trrl算法下午
424.2
353.5
530.8
0.346076656
0.241361181
0.315988952
0.433044528
458.7
382.25
495.8
0.374222918
0.260990981
0.341688194
0.404490349
表3-4-5y计算结果hcm算法上午
381.6
318
524.4
0.25652057
0.256166524
0.246450493
0.352514117
600.3
500.25
567.2
0.23344987
0.283474339
0.343227055
0.220577655
表3-4-6y计算结果Hcm算法下午
448.2
373.5
585.3
0.365656665
0.255016694
0.333866686
0.477507465
499.5
416.25
525
0.407508933
0.284205352
0.372080343
0.428312693
表3-4-7计算Y
Y=0.720113665
Y=0.822434904
Y=0.770666203
Y=0.892236472
Y都小于0.9所以渠化方案成功。
5、配时参数计算
(1)信号周期时长C=L/(1-Y)C=(1.5L+5)/(1-Y)
上午92.89485319
上午61.0463882
下午146.4251736
下午129.9140837
(2)信号总损失时间按下式计算L=
=14s
Ls和A根据课本得出为3s
(3)绿灯间隔时间按下式计算
=7s(实测得出)
(4)总有效绿灯时间:
每周期的总有效绿灯时间按下式计算:
上午78.89485319
上午47.0463882
下午132.4251736
下午115.9140837
(5)各相位有效绿灯时间:
各相位有效绿灯时间按下式计算:
表3-5-1gej计算结果
黄河路(第一相位)
西安路(第二相位)
35.47628186
43.41857133
69.72709514
62.69807846
Hcm算法
21.51971363
25.52667457
62.03494477
53.87913893
(6)各相位的绿信比:
表3-5-2绿信比计算结果
0.381897173
0.46
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