道路交通控制技術(shù)2323信號(hào)交叉口通行能力2chensirui@陳思睿智慧交通學(xué)院交叉口延誤構(gòu)成均勻延誤：假設(shè)車輛穩(wěn)定、均勻地到達(dá)，且到達(dá)率小于通行能力；隨機(jī)延誤：因車輛隨機(jī)到達(dá)導(dǎo)致的超出均勻延誤的部分；過飽和延誤：因需求超出通行能力而產(chǎn)生的附加延誤?？刂菩匝诱`的類型劃分取決于車流到達(dá)（需求）的特性穩(wěn)態(tài)理論01穩(wěn)態(tài)理論的條件雖然不同時(shí)間點(diǎn)的瞬時(shí)交通狀況相差很大，但在一個(gè)較長時(shí)間段內(nèi)，總的交通狀況（車輛平均到達(dá)率、通行能力）可以是基本穩(wěn)定不變的。（1）車輛平均到達(dá)率在分析時(shí)段T內(nèi)穩(wěn)定不變；（2）所研究的進(jìn)口斷面，通行能力在分析時(shí)段T內(nèi)穩(wěn)定不變；（3）車輛受信號(hào)阻滯產(chǎn)生的延誤時(shí)間與車輛到達(dá)率的相關(guān)關(guān)系，在分析時(shí)段T內(nèi)穩(wěn)定不變；（4）在分析時(shí)段T內(nèi)，每個(gè)信號(hào)周期內(nèi)車輛到達(dá)率的變化是隨機(jī)的，某些信號(hào)周期可能出現(xiàn)車輛到發(fā)不平衡，產(chǎn)生過剩的滯留車隊(duì)。但經(jīng)過若干周期后，過剩車隊(duì)可消失，就整個(gè)T時(shí)段而言，車輛到發(fā)保持平衡。均勻延誤均勻延誤：當(dāng)車輛穩(wěn)定、均勻地到達(dá)，且到達(dá)率小于通行能力時(shí)，信號(hào)控制下車輛的延誤。均勻到達(dá)累計(jì)到達(dá)曲線時(shí)間時(shí)間T車輛數(shù)N均勻延誤時(shí)間T車輛數(shù)N到達(dá)車輛數(shù)可放行車輛數(shù)延誤時(shí)間di排隊(duì)長度NiS進(jìn)口道飽和流率第i輛車車輛到達(dá)率v排隊(duì)消失時(shí)刻進(jìn)口道通行能力c均勻延誤時(shí)間T車輛數(shù)N到達(dá)車輛數(shù)可放行車輛數(shù)延誤時(shí)間di排隊(duì)長度NiS進(jìn)口道飽和流率第i輛車車輛到達(dá)率v排隊(duì)消失時(shí)刻進(jìn)口道通行能力c

均勻延誤時(shí)間T車輛數(shù)N到達(dá)車輛數(shù)可放行車輛數(shù)延誤時(shí)間di排隊(duì)長度NiS進(jìn)口道飽和流率第i輛車車輛到達(dá)率v排隊(duì)消失時(shí)刻進(jìn)口道通信能力c均勻延誤時(shí)間T車輛數(shù)N到達(dá)車輛數(shù)可放行車輛數(shù)延誤時(shí)間di排隊(duì)長度NiS進(jìn)口道飽和流率第i輛車車輛到達(dá)率v排隊(duì)消失時(shí)刻進(jìn)口道通信能力cv=c，達(dá)到均勻延誤的極限

此時(shí)，飽和度x=1隨機(jī)延誤考慮車輛隨機(jī)到達(dá)特性，個(gè)別周期內(nèi)會(huì)產(chǎn)生超飽和現(xiàn)象，引起附加延誤隨機(jī)延誤（1）考慮車輛隨機(jī)到達(dá)特性，個(gè)別周期內(nèi)會(huì)產(chǎn)生超飽和現(xiàn)象，引起附加延誤?？偡治鰰r(shí)段內(nèi)x<1.0；（2）當(dāng)車輛到達(dá)服從泊松分布，且平均到達(dá)率為V時(shí)，平均單個(gè)周期內(nèi)車輛平均附加延誤為：（3）當(dāng)考慮連續(xù)若干個(gè)周期時(shí)，須對(duì)上式作修正：

（4）韋伯斯特（Webster，1958）公式：D=UD+RD

最佳信號(hào)周期02控制性延誤與周期長度的關(guān)系Webster,TrafficSignalSettings,1958周期時(shí)間平均延誤時(shí)間交通量最佳周期的推導(dǎo)過程韋伯斯特（Webster，1958）公式：D=UD+RD

Webster進(jìn)行了一系列的近似變換和化簡(jiǎn)，形成如下式子

最佳周期的推導(dǎo)過程為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化表達(dá)式，Webster考察了一個(gè)兩相位交叉口1:12:13:112001.111.171.2418001.011.051.1136000.870.910.95飽和流量y1:y2F值一覽表最佳周期的推導(dǎo)過程挑選兩個(gè)極端組合和一個(gè)中間組合，進(jìn)行進(jìn)一步分析L損失時(shí)間

當(dāng)L>4s時(shí)：

2LF最佳周期的推導(dǎo)過程對(duì)各種飽和流量和y值做了類似分析后，確定??=1.5

最佳周期阿氏最佳信號(hào)周期公式：將關(guān)鍵車流平均停車次數(shù)和延誤時(shí)間合在一起作為評(píng)定配時(shí)的綜合指標(biāo)

韋氏最佳信號(hào)周期公式

延誤的估算方法03穩(wěn)態(tài)理論延誤公式的缺陷韋伯斯特（Webster，1958）公式：D=UD+RD

對(duì)于有初始排隊(duì)長度的現(xiàn)有交叉口，延誤的估計(jì)采用如下方法：延誤的估算

書本（P63公式3-77）式中：

——各車道每車平均延誤（s/pcu）——均勻延誤，即車輛均勻到達(dá)所產(chǎn)生的延誤（s/pcu）——隨機(jī)附加延誤，即車輛隨機(jī)到達(dá)并引起超飽和周期所產(chǎn)生的附加延誤（s/pcu）——初始排隊(duì)附加延誤，即在延誤分析期初，因留下的積余車輛的初始排隊(duì)使后續(xù)車輛產(chǎn)生的附加延誤（s/pcu）對(duì)于設(shè)計(jì)交叉口，延誤的估計(jì)通常包括兩部分：均勻延誤與隨機(jī)附加延誤延誤的估算

均勻延誤隨機(jī)附加延誤

進(jìn)口方向m的平均控制性延誤：交叉口延誤的估算

交叉口平均控制性延誤：

信號(hào)交叉口通行能力計(jì)算04信號(hào)控制交叉口的通行能力車道（組）通行能力是其飽和流量與所屬信號(hào)相位綠信比的乘積。

——第i條進(jìn)口車道所屬信號(hào)相位綠信比——第i條進(jìn)口車道的飽和流量，pcu/h——第i條進(jìn)口車道的通行能力，pcu/h式中：信號(hào)控制交叉口的通行能力一個(gè)進(jìn)口方向A的通行能力是此方向上所有車道（組）通行能力之和。

整個(gè)交叉口的通行能力是所有進(jìn)口方向ABCD通行能力之和。

信號(hào)控制交叉口通行能力與延誤分析實(shí)例北進(jìn)口南進(jìn)口東進(jìn)口西進(jìn)口小時(shí)流量V（pcu/h）620720390440飽和流量S（pcu/h）2400240010001000

STEP1：計(jì)算交叉口通行能力

信號(hào)控制交叉口通行能力與延誤分析實(shí)例

北進(jìn)口南進(jìn)口東進(jìn)口西進(jìn)口STEP2：計(jì)算各進(jìn)口道飽和度

信號(hào)控制交叉口通行能力與延誤分析實(shí)例北進(jìn)口南進(jìn)口東進(jìn)口西進(jìn)口

STEP3：計(jì)算交叉口的延誤

信號(hào)控制交叉口通行能力與延誤分析實(shí)例北進(jìn)口南進(jìn)口東進(jìn)口西進(jìn)口

STEP4：隨機(jī)附加延誤的計(jì)算

信號(hào)控制交叉口通行能力與延誤分析實(shí)例北進(jìn)口

南進(jìn)口

STEP5：各進(jìn)口道延誤信號(hào)控制交叉口通行能力與延誤分析實(shí)例北進(jìn)口南進(jìn)口

信號(hào)控制交叉口通行能力與延誤分析實(shí)例已知交叉口各進(jìn)口道飽和流量、小時(shí)流量如表所示，相位及有效綠燈時(shí)間、周期時(shí)間見圖，請(qǐng)求出東西進(jìn)口道的延誤時(shí)間,并回答按照《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，該信號(hào)交叉口服務(wù)水平分級(jí)屬于幾級(jí)？

下節(jié)課內(nèi)容感應(yīng)式交叉口信號(hào)控制STEP1：計(jì)算交叉口通行能力

信號(hào)控制交叉口通行能力與延誤分析實(shí)例

北進(jìn)口南進(jìn)口東進(jìn)口西進(jìn)口STEP2：計(jì)算各進(jìn)口道飽和度

信號(hào)控制交叉口通行能力與延誤分析實(shí)例北進(jìn)口南進(jìn)口東進(jìn)口西進(jìn)口

STEP3：計(jì)算交叉口的延誤

信號(hào)控制交叉口通行能力與延誤分析實(shí)例北進(jìn)口南進(jìn)口東進(jìn)口西進(jìn)口

STEP4：隨機(jī)附加延誤的計(jì)算

信號(hào)控制交叉口通行能力與延誤分析實(shí)例北進(jìn)口

STEP4：隨機(jī)附