《交通規(guī)劃-西南交通大學(xué)課程與資源中心》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《交通規(guī)劃-西南交通大學(xué)課程與資源中心（84頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,,*,,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,,*,交通工程學(xué)〔5〕 穿插口信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì),西南交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院,,楊 飛 〔博士、講師〕,,本科課程,交通運(yùn)輸學(xué)院,主要內(nèi)容,信號(hào)周期〔Cycle〕和相位〔Phase〕；,,車流釋放車頭時(shí)距〔Discharge Headways〕；,,飽和流率〔Saturation Flow Rate〕；,,損失時(shí)間〔Lost Time〕；,,有效綠燈時(shí)間〔Effective
2、 Green Time〕；,,關(guān)鍵車道〔Critical Lane〕；,,關(guān)鍵車道最大流量總和；,,最適宜周期長(zhǎng)度〔Appropriate Cycle Length〕；,,左轉(zhuǎn)等效〔Left-Turn Equivalency〕。,1 根底概念與原理,1.1 信號(hào)周期組成〔Components of Signal Cycle〕,,〔1〕周期〔Cycle〕和周期長(zhǎng)度,,周期是指紅、綠、黃信號(hào)顯示一個(gè)循環(huán)所；,,周期長(zhǎng)度是指紅、綠、黃信號(hào)顯示一個(gè)循環(huán)所用的時(shí)間，單位為秒，通常用“C”表示。,,〔2〕綠燈時(shí)間〔Green Interval〕,,在綠燈時(shí)間內(nèi)，每個(gè)流向車流每個(gè)周期內(nèi)都有一個(gè)綠燈時(shí)間，允許
3、通行的車輛行駛，其它車輛禁行，通常用Gi表示。,,1 根底概念與原理,1.1 信號(hào)周期組成〔Components of Signal Cycle〕,,〔3〕黃燈時(shí)間〔Yellow Interval〕,,又稱變化時(shí)間，由綠燈信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榧t燈信號(hào)的過(guò)渡，目的是為了緩沖不能瞬間停車、保障安全停車，通常用yi表示。,,〔4〕紅燈時(shí)間〔Red Interval〕,,在紅燈時(shí)間內(nèi)，每個(gè)流向車流每個(gè)周期內(nèi)都有一個(gè)紅燈時(shí)間禁行的車輛停頓，其它車輛行駛通過(guò)穿插口，通常用Ri表示。,,,1 根底概念與原理,1.1 信號(hào)周期組成〔Components of Signal Cycle〕,,〔5〕清掃間隔時(shí)間〔Clear
4、ance Interval〕,,即全紅時(shí)間〔all red〕，設(shè)置的目的是為了確保在黃燈時(shí)間內(nèi)進(jìn)入穿插口的車輛在沖突車流釋放前安全離開穿插口，通常用ari表示。,1 根底概念與原理,1.2 相位〔Phase〕,,相位是依據(jù)路口車流獲得信號(hào)顯示的時(shí)序來(lái)劃分，有多少種不同顯示時(shí)序就有多少個(gè)信號(hào)相位。,,最根本的兩相位：,1 根底概念與原理,1.2 相位〔Phase〕,,四相位,1 根底概念與原理,1.3 釋放車頭時(shí)距〔Discharge Headways〕,,排隊(duì)車流啟動(dòng)過(guò)程的車頭時(shí)距分析：,,第1個(gè)：綠燈開頭與第一輛車前輪越過(guò)停車線的時(shí)間差；,,第2個(gè)：第一輛車和其次輛車前輪越過(guò)停車線的時(shí)間差；
5、,,第3，4，¨¨：以此類推計(jì)算,,思考車頭時(shí)距在排隊(duì)車輛啟動(dòng)過(guò)程中變化規(guī)律？,1 根底概念與原理,1.2 釋放車頭時(shí)距〔Discharge Headways〕,,假設(shè)給定地點(diǎn)觀看平均車頭時(shí)距，將車輛位置與平均車頭時(shí)距關(guān)系繪制如以下圖所示：,△i,1 根底概念與原理,1.3 釋放車頭時(shí)距〔Discharge Headways〕,,特征1：第一個(gè)車頭時(shí)距相對(duì)較長(zhǎng)，由于排隊(duì)車流第一位司機(jī)要經(jīng)受感知反響過(guò)程〔perception-reaction sequence〕和加速啟動(dòng)過(guò)程；,△i,1 根底概念與原理,1.3 釋放車頭時(shí)距〔Discharge Headways〕,,特征2：其次個(gè)車頭時(shí)距較第一
6、個(gè)車頭時(shí)距短，由于其次位司機(jī)可以重疊局部感知反響時(shí)間和加速過(guò)程；,△i,1 根底概念與原理,1.3 釋放車頭時(shí)距〔Discharge Headways〕,,特征3：接下來(lái)連續(xù)的車頭時(shí)距都較前一個(gè)小，最終在第4、5輛車通過(guò)時(shí)趨于常值h，這時(shí)排隊(duì)車輛完全加速狀態(tài)通過(guò)停車線，隊(duì)列穩(wěn)定行駛。,△i,1 根底概念與原理,1.4 飽和車頭時(shí)距〔Saturation Headway〕,,常值h稱為飽和車頭時(shí)距，單位為秒/車,,1.5 飽和流率〔Saturation Flow Rate〕,,假設(shè)1：每輛車都以h秒時(shí)間通過(guò)穿插口；,,假設(shè)2：穿插口始終處于綠燈時(shí)間狀態(tài)。,,飽和流率為假設(shè)1、2條件下每小時(shí)內(nèi)每條
7、車道通過(guò)的車輛數(shù)S，單位為輛/小時(shí)/車道；表征穿插口最大抱負(fù)通過(guò)力量。,1 根底概念與原理,1.5 飽和流率〔Saturation Flow Rate〕,,車道組〔Lane group〕飽和流率通過(guò)每車道飽和流率乘以單條車道飽和流率得到；,,事實(shí)上，穿插口信號(hào)燈不行能始終綠燈，因此需要實(shí)行肯定的機(jī)理考慮周期性的啟動(dòng)和制動(dòng)。,1 根底概念與原理,1.6 啟動(dòng)損失時(shí)間〔Start-Up Lost Time〕,,,△i,1 根底概念與原理,1.6 啟動(dòng)損失時(shí)間〔Start-Up Lost Time〕,,釋放排隊(duì)車流n所需的綠燈時(shí)間模型：,,,,,,此模型給出飽和車頭時(shí)距和啟動(dòng)損失時(shí)間的關(guān)系,,綠燈時(shí)
8、間內(nèi)，車輛有〔G-μ1〕的時(shí)間能夠通行,,引導(dǎo)出有效綠燈時(shí)間的概念,1 根底概念與原理,1.7 清掃損失時(shí)間〔Clearance Lost Time〕,,綠燈末停頓穿插口車輛行駛時(shí)產(chǎn)生損失時(shí)間，μ2,,難以實(shí)地觀測(cè)，要求排隊(duì)車輛足夠多，在一個(gè)綠燈時(shí)間內(nèi)無(wú)法全部釋放；,,定義：在上述前提下，排隊(duì)車輛中最終一輛通過(guò)停車線的時(shí)間與下一個(gè)相位綠燈開頭的時(shí)間差。,,總損失時(shí)間tL= μ1 + μ2,1 根底概念與原理,1.8 有效綠燈時(shí)間〔Effective Green Time〕,,交通信號(hào)配時(shí)中本質(zhì)上只有兩種時(shí)間類型：,,有效綠燈時(shí)間：車輛處于移動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間；,,有效紅燈時(shí)間：車輛嚴(yán)格停頓運(yùn)行的時(shí)間
9、。,1 根底概念與原理,1.9 穿插口進(jìn)口車道/車道組通行力量,,飽和流率反響出假設(shè)始終處于綠燈時(shí)間條件下穿插口車道/車道組的通行力量；,,實(shí)際中，不行能全處于綠燈時(shí)間，有效綠燈時(shí)間占肯定比例；,,綠信比：有效綠燈時(shí)間/信號(hào)周期總長(zhǎng)度〔gi/C〕,,依據(jù)有效綠燈時(shí)間所占全周期的比例計(jì)算穿插口進(jìn)口車道通行力量；,1 根底概念與原理,1.9 穿插口進(jìn)口車道/車道組通行力量,,穿插口進(jìn)口車道/車道組通行力量為：,1 根底概念與原理,1.9 穿插口進(jìn)口車道/車道組通行力量,,[例題]：某信號(hào)掌握穿插口具有如下特征：,,Cycle length，C=60s,,Green time，G=27s,,Yell
10、ow plus all-red time，Y=3s,,Saturation headway，h=2.4s/veh,,Start-up lost time，L1=2.0s,,Clearance lost time，L2=1.0s,,試計(jì)算該信號(hào)穿插口的單車道通行力量。,1 根底概念與原理,1.9 穿插口進(jìn)口車道/車道組通行力量,,[例題]：用兩種方法求解,,解法1：從通行力量概念動(dòng)身，假設(shè)車輛能以飽和車頭時(shí)距h行駛，找出一小時(shí)內(nèi)該穿插口有多少時(shí)間可供車輛通行，則可計(jì)算得到通行力量：,,總時(shí)間1h：3600s，包含60個(gè)周期,,1h內(nèi)紅燈時(shí)間:〔60-27-3〕*〔3600/60〕=1800s,,
11、1h內(nèi)損失時(shí)間：〔2+1〕*〔3600/60〕=180s,,1h內(nèi)剩余可供通行時(shí)間：3600-1800-180=1620s,,通行力量c=1620/h=1620/2.4=675veh/h/ln,1 根底概念與原理,1.9 穿插口進(jìn)口車道/車道組通行力量,,[例題]：用兩種方法求解,,解法2：依據(jù)公式求解,,飽和流率S=3600/h=3600/2.4=1500veh/h/ln,,有效綠燈時(shí)間g=G+Y-tL=27+3-3=27s,,通行力量c=S*(g/C)=1500*(27/60)=675veh/h/ln,,兩種思路解法結(jié)果完全一樣，加深對(duì)公式的理解。,1 根底概念與原理,1.10 關(guān)鍵車道〔
12、Critical Lane〕,,[概念引例]：如以下圖所示簡(jiǎn)潔兩相位信號(hào)穿插口，某時(shí)段各進(jìn)口道流量標(biāo)注如圖，假設(shè)：1〕全部車輛均直行沒有轉(zhuǎn)彎車輛；2〕每輛車通過(guò)該穿插口的時(shí)間消耗為3s；3〕先釋放東西向車流，放完為止，然后再釋放南北向車流。試問(wèn)完全釋放完該穿插口車流需要多少時(shí)間？,,,關(guān)鍵車道,1 根底概念與原理,1.10 關(guān)鍵車道〔Critical Lane〕,,信號(hào)配時(shí)必需要滿足關(guān)鍵車道的交通總需求；,,留意：關(guān)鍵車道≠交通量最大車道！,,例如：直行100和直行50+40左轉(zhuǎn)，由于穿插口左轉(zhuǎn)車所耗時(shí)間較長(zhǎng)，可導(dǎo)致綠燈時(shí)間需求增大；,,關(guān)鍵車道是交通需求強(qiáng)度最高的車道！,,時(shí)間預(yù)算安排〔Ti
13、me-Budget〕：有效綠燈時(shí)間必需滿足關(guān)鍵車道總交通需求，在此根底上依據(jù)各關(guān)鍵車道交通需求進(jìn)展安排。,1 根底概念與原理,1.10 關(guān)鍵車道〔Critical Lane〕,,關(guān)鍵車道判定常用原則：,,〔1〕對(duì)于每一個(gè)獨(dú)立的信號(hào)相位都存在相應(yīng)的一個(gè)關(guān)鍵車道和關(guān)鍵車道流量；,,〔2〕除了損失時(shí)間，在一個(gè)周期內(nèi)的有效綠燈時(shí)間存在且唯一存在一個(gè)關(guān)鍵車道車輛在移動(dòng)運(yùn)行。,1 根底概念與原理,1.11 關(guān)鍵車道最大流量總和,,從另一視角評(píng)估穿插口通行力量，與通行力量手冊(cè)〔HCM〕中表達(dá)不同，但是值得探究的方向；,,依據(jù)定義，每個(gè)相位都唯一存在一個(gè)關(guān)鍵車道，關(guān)鍵車道除了損失時(shí)間都處于運(yùn)行狀態(tài)，將一小時(shí)內(nèi)
14、的損失時(shí)間扣除，剩余的時(shí)間即為總有效綠燈時(shí)間，以此時(shí)間結(jié)合飽和車頭時(shí)距計(jì)算關(guān)鍵車道最大流量總和。,,,1 根底概念與原理,1.11,,關(guān)鍵車道最大流量總和,,,1 根底概念與原理,1.11 關(guān)鍵車道最大流量總和,,假設(shè)某信號(hào)穿插口有2相位，周期長(zhǎng)度為60s，每相位損失時(shí)間為3s，飽和車頭時(shí)距為2.4s/Veh，則該穿插口關(guān)鍵車道最大流量總和為：,1 根底概念與原理,1.11,,關(guān)鍵車道最大流量總和,,關(guān)鍵車道流量總和與周期長(zhǎng)度、相位數(shù)關(guān)系圖,Sum of Critical-Lane Volumes,,Vc,Cycle Length C,,N=2,緣由：?jiǎn)挝恍r(shí)內(nèi)周期數(shù)削減、損失時(shí)間削減、有效綠
15、燈時(shí)間增加，最終趨于常值；但通行力量增幅不大，還應(yīng)結(jié)合其它措施如拓寬車道。,周期增長(zhǎng)，穿插口通行力量增加,留意把握各參數(shù)之間的關(guān)系，理解調(diào)整效果，在穿插口信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)可把握參數(shù)調(diào)整方向！,1 根底概念與原理,1.11,,關(guān)鍵車道最大流量總和,,關(guān)鍵車道流量總和與周期長(zhǎng)度、相位數(shù)關(guān)系圖,Sum of Critical-Lane Volumes,,Vc,Cycle Length C,,N=2,,N=3,,N=4,相位數(shù)增加，穿插口通行力量如何變化？緣由？,,依據(jù)規(guī)律分析結(jié)果，兩相位和長(zhǎng)周期的配時(shí)方案將使得通行力量最大化，最好全部設(shè)計(jì)都承受？,1 根底概念與原理,1.11 關(guān)鍵車道最大流量總和,,
16、周期長(zhǎng)度最大化有沒有必要？,,穿插口信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)通常依據(jù)飽和度〔v/c〕在0.80~0.95之間確定周期長(zhǎng)度，相應(yīng)取得最正確延誤,,道路設(shè)計(jì)依據(jù)通行力量確定車道數(shù)，通常依據(jù)較低的飽和度取值，思考緣由？,,道路設(shè)計(jì)一經(jīng)確定，在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)很難拓寬；而穿插口信號(hào)只需要簡(jiǎn)潔地調(diào)整掌握器重新進(jìn)展信號(hào)配時(shí)即可。,1 根底概念與原理,1.12 確定最正確周期長(zhǎng)度,,假設(shè)穿插口各進(jìn)口道交通流量，相應(yīng)找出關(guān)鍵車道流量Vc，那么最小周期長(zhǎng)度如何確定？,[例題]：假設(shè)某穿插口關(guān)鍵車道流量Vc為1000veh/h，飽和車頭時(shí)距為2.4s，共設(shè)兩相位，每相位損失時(shí)間為3s，那么最小周期長(zhǎng)度計(jì)算結(jié)果是多少？,1 根底概
17、念與原理,1.12 確定最正確周期長(zhǎng)度,,以上例題計(jì)算結(jié)果意味著周期長(zhǎng)度可以從從前的60s降低為20s；,,實(shí)際中頂峰小時(shí)內(nèi)各時(shí)段的車輛到達(dá)規(guī)律分布不均，因此需要考慮頂峰小時(shí)系數(shù)〔PHF〕影響；,,用Vc/PHF作為頂峰小時(shí)內(nèi)最大交通流率；,,對(duì)于通行力量的考慮，依據(jù)80%~95%確定穿插口信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)通行力量，預(yù)留局部通行力量、預(yù)防車流到達(dá)率的隨機(jī)波動(dòng)產(chǎn)生短期局部擁堵,1 根底概念與原理,1.12 確定最正確周期長(zhǎng)度,,考慮頂峰小時(shí)內(nèi)交通流的隨機(jī)波動(dòng)以及預(yù)留通行力量因素，修正后的最正確周期長(zhǎng)度計(jì)算公式為：,[例題]：假設(shè)某穿插口關(guān)鍵車道流量Vc為1000veh/h，飽和車頭時(shí)距為2.4s，共
18、設(shè)兩相位，每相位損失時(shí)間為3s，PHF為0.95，依據(jù)通行力量95%取設(shè)計(jì)值，最正確周期長(zhǎng)度計(jì)算結(jié)果是多少？,1 根底概念與原理,1.12 確定最正確周期長(zhǎng)度,,關(guān)鍵車道流量總合與最正確周期長(zhǎng)度的關(guān)系〔假設(shè)相位數(shù)、飽和車頭時(shí)距、損失時(shí)間等確定〕,Sum of Critical-Lane Volumes, Vc,Desirable Cycle Length,,C,des,,v/c=0.80,,0.85,,0.90,,0.95,,1.00,最正確周期對(duì)v/c比,,取值特別敏感,1 根底概念與原理,1.12 確定最正確周期長(zhǎng)度,,[例題]：一個(gè)三相位的信號(hào)配時(shí)穿插口，假設(shè)每相位損失時(shí)間tL=4 s/
19、phase，飽和車頭時(shí)距為2.2s/veh,,頂峰小時(shí)系數(shù)PHF為0.90，關(guān)鍵車道流量總和Vc為1200 veh/h。分別計(jì)算在給定飽和度v/c在1.00、0.95、0.90、0.85下的最正確周期長(zhǎng)度，并給出推舉周期取值。,1 根底概念與原理,1.12 確定最正確周期長(zhǎng)度,,[例題]：解答,1 根底概念與原理,1.12 確定最正確周期長(zhǎng)度,,[例題]：解答——負(fù)值如何解釋？最終推舉周期？,1 根底概念與原理,[綜合設(shè)計(jì)例題]：,,如下圖穿插口，承受兩相位信號(hào)掌握，南北、東西向關(guān)鍵方向流量標(biāo)注如圖，假設(shè)信號(hào)周期長(zhǎng)度C=60s，每相位損失時(shí)間tL=4 s/phase，頂峰小時(shí)系數(shù)PHF=0.9
20、5，v/c=0.90，飽和車頭時(shí)距2.3s/veh?！?〕試運(yùn)用關(guān)鍵車道分析方法，確定關(guān)鍵方向的合理車道數(shù)；〔2〕依據(jù)1的結(jié)果確定最正確周期，以對(duì)原有的60s周期長(zhǎng)度進(jìn)展優(yōu)化。,,,,,E,S,N,1200veh/h,1800veh/h,1 根底概念與原理,[,綜合設(shè)計(jì)例題,],：解答,,假設(shè)給定的周期長(zhǎng)度,60s,是合理的，結(jié)合其它條件確定關(guān)鍵車道最大流量總和為：,,,1 根底概念與原理,[綜合設(shè)計(jì)例題]：解答,,假設(shè)關(guān)鍵方向都僅設(shè)一個(gè)車道，那么關(guān)鍵車道流量總和為3000 veh/h，超過(guò)最大流量1357veh/h，因此關(guān)鍵方向必需設(shè)置2條及以上的車道；,,具體適宜的車道數(shù)通過(guò)組合試算得到，
21、不同的車道組合與關(guān)鍵車道流量需求的狀況如下圖。,1 根底概念與原理,[,綜合設(shè)計(jì)例題,],：解答,,,1200,1800,1200,900,900,1 根底概念與原理,[,綜合設(shè)計(jì)例題,],：解答,600 600,900,900,600 600,600,600,600,1 根底概念與原理,[綜合設(shè)計(jì)例題]：解答,,最正確周期計(jì)算結(jié)果為：,設(shè)計(jì)結(jié)果為：車道設(shè)計(jì)方案為2×3，最終推舉周期長(zhǎng)度80s〔長(zhǎng)于初始60s〕。,,小結(jié)：這個(gè)綜合設(shè)計(jì)例題例證了車道數(shù)和信號(hào)周期長(zhǎng)度的關(guān)系；道路拓寬僅通過(guò)路段交通擁擠狀態(tài)推斷是否足夠？這個(gè)例題的實(shí)際意義思考？,1 根底概念與原理,1.13 左轉(zhuǎn)等效〔Left-
22、Turn Equivalency〕,,〔1〕穿插口進(jìn)口道左轉(zhuǎn)兩種設(shè)置方式,,專用左轉(zhuǎn)車道〔exclusive-lane〕,,與直行車共享車道〔share-lane〕,,〔2〕信號(hào)掌握方式相應(yīng)地包含三種,,允許左轉(zhuǎn)掌握〔permitted left turn〕,,愛護(hù)左轉(zhuǎn)掌握〔protected left turn〕,,組合式左轉(zhuǎn)掌握,1 根底概念與原理,1.13 左轉(zhuǎn)等效〔Left-Turn Equivalency〕,,〔3〕左轉(zhuǎn)車對(duì)穿插口運(yùn)行的影響,,左轉(zhuǎn)車比常規(guī)直行車消耗更多的有效綠燈時(shí)間；,,當(dāng)承受允許左轉(zhuǎn)掌握時(shí)狀況更為簡(jiǎn)單，左轉(zhuǎn)車只有等到對(duì)向車流消失可承受空隙才能完成左轉(zhuǎn)；,,當(dāng)左轉(zhuǎn)車
23、和直行車共享車道時(shí)，可能發(fā)生左轉(zhuǎn)車等待阻礙直行車的狀況，以致一些直行車轉(zhuǎn)變車道通過(guò)穿插口，而另一些車輛只能等到左轉(zhuǎn)車行駛過(guò)后通過(guò)。,1 根底概念與原理,1.13 左轉(zhuǎn)等效〔Left-Turn Equivalency〕,,〔4〕左轉(zhuǎn)等效換算思路和方法,,由于左轉(zhuǎn)車對(duì)穿插口運(yùn)行的影響不同于直行車，在設(shè)計(jì)信號(hào)穿插口時(shí)，需要將左轉(zhuǎn)車依據(jù)肯定標(biāo)準(zhǔn)換算成相當(dāng)?shù)闹毙熊嚕缓蠼y(tǒng)一進(jìn)展分析；,,左轉(zhuǎn)等效：一輛左轉(zhuǎn)車通過(guò)穿插口消耗的有效綠燈時(shí)間內(nèi)，能夠有多少直行車輛通過(guò)，即一輛左轉(zhuǎn)車相當(dāng)于多少輛直行車通過(guò)穿插口的時(shí)間。,1 根底概念與原理,1.13 左轉(zhuǎn)等效〔Left-Turn Equivalency〕,,〔4〕
24、左轉(zhuǎn)等效換算思路和方法：一個(gè)簡(jiǎn)潔模型,,一樣時(shí)間內(nèi)，車道1通過(guò)11輛直行車，車道2通過(guò)5輛直行車，2輛左轉(zhuǎn)車，如何確定左轉(zhuǎn)系數(shù)ELT？,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Lane 1,Lane 2,,Left Turn Veh,,Through Veh,1 根底概念與原理,1.13 左轉(zhuǎn)等效〔Left-Turn Equivalency〕,,〔4〕左轉(zhuǎn)等效換算思路和方法,,上述簡(jiǎn)潔模型沒有考慮左轉(zhuǎn)掌握形式〔允許、愛護(hù)、組合〕、對(duì)向車流數(shù)量、對(duì)向車道數(shù)等；,,假設(shè)在允許左轉(zhuǎn)掌握方式下，左轉(zhuǎn)等效系數(shù)與對(duì)象車流數(shù)量V0、對(duì)向車道數(shù)N0的關(guān)系如下圖：,1 根底概念與原理,1.13 左轉(zhuǎn)等效〔Left-
25、Turn Equivalency〕,,〔4〕左轉(zhuǎn)等效換算思路和方法,ELT隨著對(duì)向車流量增加而增大；,,在給定對(duì)向車流量狀況下，隨著對(duì)向車道數(shù)的增多而減小,E,LT,Opposing Flow,，,V,0,,N,0,=1,,,2,3,1 根底概念與原理,1.13 左轉(zhuǎn)等效〔Left-Turn Equivalency〕,,〔5〕左轉(zhuǎn)等效的應(yīng)用方法,,[例題]：某信號(hào)掌握穿插口承受允許左轉(zhuǎn)掌握方式，各進(jìn)口道左轉(zhuǎn)車流比例為10%，左轉(zhuǎn)等效系數(shù)為5.0，直行車輛的飽和車頭時(shí)距為2.0s/veh，試確定進(jìn)口道車輛的平均飽和車頭時(shí)距及等效飽和流率。,解答1：依據(jù)左轉(zhuǎn)等效系數(shù)的含義，左轉(zhuǎn)車輛消耗有效綠燈時(shí)間
26、是直行車輛的5倍，因此，總車流中有10%車輛的飽和車頭時(shí)距是2.0×5.0=10.0s/veh，另外90%直行車輛的飽和車頭時(shí)距為2.0s/veh，依據(jù)加權(quán)平均思想求平均飽和車頭時(shí)距；,1 根底概念與原理,1.13 左轉(zhuǎn)等效〔Left-Turn Equivalency〕,,〔5〕左轉(zhuǎn)等效的應(yīng)用方法,,[例題]：解答1,1 根底概念與原理,1.13 左轉(zhuǎn)等效〔Left-Turn Equivalency〕,,〔5〕左轉(zhuǎn)等效的應(yīng)用方法,,[例題]：解答2,,用HCM〔Highway Capacity Manual〕的方法，承受調(diào)整系數(shù)〔adjustment factor〕將抱負(fù)〕的飽和車頭時(shí)距〔id
27、eal〕轉(zhuǎn)化為當(dāng)前實(shí)際的飽和車頭時(shí)距〔prevailing〕。,1 根底概念與原理,1.13 左轉(zhuǎn)等效〔Left-Turn Equivalency〕,,〔5〕左轉(zhuǎn)等效的應(yīng)用方法,,[例題]：解答2,1 根底概念與原理,1.13 左轉(zhuǎn)等效〔Left-Turn Equivalency〕,,〔5〕左轉(zhuǎn)等效的應(yīng)用方法,,[例題]：解答2,1 根底概念與原理,1.13 左轉(zhuǎn)等效〔Left-Turn Equivalency〕,,小結(jié)：,,左轉(zhuǎn)等效的概念特別重要，其本質(zhì)是左轉(zhuǎn)車輛和直行車輛消耗有效綠燈時(shí)間的關(guān)系；,,其它類型的等效概念和分析方法類似，例如不同車型車輛間的換算、右轉(zhuǎn)等效。,1 根底概念與原理,
28、1.14 延誤〔Delay〕,,穿插口作為一個(gè)點(diǎn)，其運(yùn)行質(zhì)量的有效評(píng)估與高速大路有所不同；,,速度指標(biāo)對(duì)高速大路運(yùn)行評(píng)價(jià)較為重要，而對(duì)于穿插口意義不大；,,穿插口常用的運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)：延誤、停滯〔Stops〕排隊(duì)長(zhǎng)度〔Queuing〕，三者相互關(guān)聯(lián)：,,延誤：通過(guò)穿插口的時(shí)間，到達(dá)穿插口的時(shí)間和離開穿插口的時(shí)間差〔Arrival Time、Departure Time〕；排隊(duì)長(zhǎng)度指紅燈期間停留等待通過(guò)穿插口的車輛數(shù)；停滯指在穿插口停留的車輛比例。,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔1〕延誤的類型,,穿插口最常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)，實(shí)際中測(cè)量難度較大，不同的觀測(cè)方式得到不同的結(jié)果；定量
29、定義延誤包含多種類型：,,停滯延誤〔Stopped-time delay〕,,方式延誤？〔Approach delay〕,,排隊(duì)延誤〔Time-in-queue delay〕,,行程延誤〔Travel time delay〕,,掌握延誤〔Control delay〕,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔1〕延誤的類型,,穿插口時(shí)間—距離關(guān)系圖,Distance,Time,D1,D2,D3,Actual Path,Desired Path,D1= Stopped-time delay,D2= Approach delay,D3=Travel time delay,1 根底概念與
30、原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔1〕延誤的類型,,停滯延誤：指在由于紅燈而排隊(duì)停留穿插口停車線前等待通過(guò)路口的時(shí)間；平均停滯延誤指在特定的時(shí)間段內(nèi)全部車輛停滯延誤的平均值。,Distance,Time,D1,Actual Path,Desired Path,D1= Stopped-time delay,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔1〕延誤的類型,,方式延誤：包含停滯延誤時(shí)間加上由于制動(dòng)停頓和重新啟動(dòng)到達(dá)之前平穩(wěn)車速的損失時(shí)間,,平均方式延誤是指在特定時(shí)間段內(nèi)全部車輛的方式延誤平均值,Distance,Time,D2,Actual Path,Desired Pa
31、th,D2= Approach delay,t1,t2,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔1〕延誤的類型,,行程時(shí)間延誤：,,更為抱負(fù)化和概念化,,指司機(jī)所依據(jù)期望速度行駛的行程時(shí)間和實(shí)際時(shí)間的時(shí)間差,,鑒于較難確定司機(jī)通過(guò)穿插口的期望車速模型，實(shí)際很少使用,Distance,Time,D3,Actual Path,Desired Path,D3=Travel time delay,t0,t3,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔1〕延誤的類型,,排隊(duì)延誤：指車輛參加穿插口排隊(duì)到車輛啟動(dòng)釋放通過(guò)停車線的時(shí)間差；,,,Time,D4= Time-in-que
32、ue delay,Distance,Actual Path,Desired Path,D4,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔1〕延誤的類型,,掌握延誤：1994年HCM手冊(cè)中提出，HCM2023也承受，指由于掌握設(shè)備引起的延誤，例如信號(hào)燈掌握其或者停車指示牌。大致等于隊(duì)列延誤加上加速、減速的損失時(shí)間。,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔1〕延誤的類型,,[小結(jié)]：,,停滯延誤：僅包括由于信號(hào)燈引起的延誤，從車輛在穿插口完全停頓到車輛開頭加速；,,方式延誤：相比停滯延誤還包含加減速損失時(shí)間，假設(shè)無(wú)信號(hào)燈通過(guò)延長(zhǎng)車輛到達(dá)車速及重新完全加速后確定；,,隊(duì)列延
33、誤：建立在車隊(duì)形成的根底上，無(wú)法通過(guò)一輛車有效描述。,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔1〕延誤的類型,,[小結(jié)]：,,延誤針對(duì)一輛車而言，也能夠集合〔Aggregate〕,,集合后單位為vehicle-seconds、vehicle-minutes等,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,,幾乎全部的延誤計(jì)算模型都是從分析穿插口累計(jì)到達(dá)與離開的車輛點(diǎn)繪〔plot〕與時(shí)間關(guān)系開頭；,,縱軸為累計(jì)到達(dá)或離開車輛點(diǎn)繪，時(shí)間軸依據(jù)有效紅燈和有效綠燈時(shí)間劃分；,,假設(shè)車輛以均勻流率v到達(dá)，在綠燈時(shí)間內(nèi)沒有滯留車輛排隊(duì)車輛全部清空，紅燈時(shí)間內(nèi)
34、車輛連續(xù)到達(dá)停留沒有車輛穿紅燈行駛，綠燈時(shí)間內(nèi)車輛能夠以飽和車頭時(shí)距h穿過(guò)停車線。,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,,,Cumulative,,Vehicles,g,i,Arrival Rate,,V,,,,g,i,R,i,Departure Rate S,Time t,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,Cumulative,,Vehicles,g,i,Arrival Rate,,V,,,,g,i,R,i,Departure Rate S,Time,Veh i,W(i),,W(i),為任何給定車輛,i
35、,在隊(duì)列中的等待時(shí)間,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,Cumulative,,Vehicles,g,i,Arrival Rate,,V,,,,g,i,R,i,Departure Rate S,Time,t,Q(t),,Q(t),為時(shí)刻,t,排隊(duì)車輛總和，是縱坐標(biāo)到達(dá)車輛和離開車輛的數(shù)值差,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,,集合總延誤〔Aggregate delay，Vehicles × time〕如何計(jì)算？ 計(jì)算的延誤屬于哪種類型？,Cumulative,,Vehicles,g,i,Arriva
36、l Rate,,V,,,,g,i,R,i,Departure Rate S,Time,Time-in-queue delay,！,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,,兩個(gè)假設(shè)的思考：,,均勻到達(dá)率假設(shè)：簡(jiǎn)化考慮，但在實(shí)際中，即使一個(gè)完全獨(dú)立的穿插口的到達(dá)率也是隨機(jī)變化的,,建模中考慮了在隨機(jī)到達(dá)率條件下的影響,,排隊(duì)特性假設(shè)：不考慮車輛隊(duì)列中的相互影響，例如隊(duì)列后傳播的影響。這是很多延誤模型中沒有解決的問(wèn)題。,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,Cumulative,,Vehicles,arrival f
37、unction, a(t),,,departure function, d(t),Time,,,,,,Stable Flow,,No Cycle Fails,總延誤如何計(jì)算？,最抱負(fù)狀態(tài)，每個(gè)綠燈時(shí)間內(nèi)排隊(duì)車輛全部釋放，沒有積存轉(zhuǎn)移到下一個(gè)綠燈內(nèi)的車輛；,標(biāo)準(zhǔn)延誤,,Uniform delay,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,,,Cumulative,,Vehicles,arrival function, a(t),,,capacity function, c(t),Time,,,,,,Within Stable Period,,Some Pha
38、ses fail,departure function, d(t),整個(gè)時(shí)間段內(nèi)通行力量能夠滿足這段時(shí)間的交通需求，但某些相位失效，離開率最終才能趕上到達(dá)率；,總延誤如何計(jì)算？,溢出延誤,,Overflow delay,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,,,Cumulative,,Vehicles,arrival function, a(t),,,capacity function, c(t),Time,,,,,,The Worst Case,,Every Green Phase fails,departure function, d(t),最差的
39、運(yùn)行狀態(tài)，每個(gè)綠燈相位都失效、都有車輛排隊(duì)積存轉(zhuǎn)移到下一個(gè)綠燈內(nèi)，排隊(duì)越來(lái)越長(zhǎng)，溢出延誤隨時(shí)間不斷增加；,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,,延誤的三個(gè)組成局部：,,標(biāo)準(zhǔn)延誤〔Uniform delay〕：在假設(shè)均勻到達(dá)、車流穩(wěn)定運(yùn)行及沒有相位實(shí)效的前提下的延誤；,,隨機(jī)延誤〔Random delay〕：由于車輛隨機(jī)到達(dá)產(chǎn)生的額外延誤，大于標(biāo)準(zhǔn)延誤；,,溢出延誤〔Overflow delay〕：由于某一個(gè)相位或連續(xù)幾個(gè)相位的通行力量小于車輛到達(dá)的交通需求產(chǎn)生的額外延誤。,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型
40、,,Webster標(biāo)準(zhǔn)延誤計(jì)算模型,Cumulative,,Vehicles,g,Arrival Rate v,,,,g,R,Departure Rate S,Time,V,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,,Webster標(biāo)準(zhǔn)延誤計(jì)算模型V為紅燈期間到達(dá)等待的車輛數(shù)加上綠燈開頭后到達(dá)并通過(guò)穿插口的車輛總數(shù),,思考如何通過(guò)到達(dá)車輛和釋放車輛的平衡關(guān)系建立模型,Time,Cumulative,,Vehicles,g,Arrival Rate v,,,,g,R,V,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,,Web
41、ster標(biāo)準(zhǔn)延誤計(jì)算模型,Time,Cumulative,,Vehicles,g,Arrival Rate v,,,,g,R,V,t,c,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,,Webster標(biāo)準(zhǔn)延誤計(jì)算模型,Time,Cumulative,,Vehicles,g,Arrival Rate v,,,,g,R,V,t,c,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,,Webster標(biāo)準(zhǔn)延誤計(jì)算模型,Time,Cumulative,,Vehicles,g,Arrival Rate v,,,,g,R,V,t,c,1 根底概念與原理,1.14 延誤〔Delay〕,,〔2〕延誤計(jì)算根底理論模型,,Webster標(biāo)準(zhǔn)延誤計(jì)算模型,Time,Cumulative,,Vehicles,g,Arrival Rate v,,,,g,R,V,t,c,,,謝 謝！,交通運(yùn)輸學(xué)院,
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