第九章單點(diǎn)交叉口信號(hào)控制分析1.飽和流率修正方法交通管理與控制主講人：王昊1.1車道組飽和流率修正模型現(xiàn)階段，在國際上被廣泛采用的車道組飽和流率修正模型是美國通行能力手冊(cè)（HCM2000）模型。分析性模型，可移植性好結(jié)構(gòu)簡單、易用考慮因素較為完備基本車道飽和流率車道組內(nèi)車道數(shù)車道寬度修正系數(shù)大車率修正系數(shù)縱坡修正系數(shù)停車帶修正系數(shù)公交阻滯修正系數(shù)地區(qū)修正系數(shù)車道使用修正系數(shù)右轉(zhuǎn)修正系數(shù)左轉(zhuǎn)修正系數(shù)右轉(zhuǎn)行人自行車干擾修正系數(shù)s=s0NfwfHVfgfpfbbfafLUfRTfLTfRpbfLpb車道組飽和流率左轉(zhuǎn)行人自行車干擾修正系數(shù)各影響因素相互獨(dú)立s0=1900pcu/h/ln1.2簡單的車道組飽和流率修正系數(shù)一、寬度修正系數(shù)Ws/Ns0W*s/N=aW+b觀測不同寬度車道的飽和流率s=s0Nfw

fHVfgfpfbbfafLUfRTfLTfRpbfLpb二、坡度修正系數(shù)Gs/Ns/N=kG+d觀測不同坡度車道的飽和流率0s0s=s0NfwfHVfg

fpfbbfafLUfRTfLTfRpbfLpb三、大車修正系數(shù)假設(shè)當(dāng)單車道車流中大型車比例為PHV時(shí)，飽和流率為s/N，則存在如下關(guān)系：s=s0NfwfHV

fgfpfbbfafLUfRTfLTfRpbfLpb四、停車帶修正系數(shù)僅最靠近停車帶的車道受到停車帶的干擾。干擾主要源于兩類影響：（1）持續(xù)的心理影響，約使飽和流率折減10%；（2）每輛車一次駛?cè)牖蝰偝鐾＼噹?duì)相鄰車道造成約18秒的阻滯作用。持續(xù)影響對(duì)飽和流率的折減距停車線75m內(nèi)每小時(shí)駛?cè)牖蝰偝鰟?dòng)作的次數(shù)s=s0NfwfHVfgfp

fbbfafLUfRTfLTfRpbfLpb四、停車帶修正系數(shù)對(duì)于包含N個(gè)車道的車道組，受到停車帶影響后的飽和流率可以表達(dá)為：fp公式用于0<Nm<180當(dāng)Nm=0時(shí)，fp=1.0當(dāng)Nm≥180時(shí)，fp=0.05五、公交阻滯修正系數(shù)公交站臺(tái)僅最靠近公交站臺(tái)的車道受到公交停靠站的干擾綠燈期間，每輛公交車對(duì)車道平均造成約14.4秒的阻滯每小時(shí)公交站臺(tái)?？抗卉嚧螖?shù)fbb公式用于0≤NB<250當(dāng)NB≥250時(shí)，fbb=0.05s=s0NfwfHVfgfpfbb

fafLUfRTfLTfRpbfLpb六、地區(qū)修正系數(shù)對(duì)于城市CBD地區(qū)，fa=0.90其他地區(qū)，fa=1.00CBD城市CBD地區(qū)通常具有更復(fù)雜的駕駛環(huán)境，需要駕駛?cè)烁又?jǐn)慎，因而該區(qū)域飽和流率會(huì)略有下降。s=s0NfwfHVfgfpfbbfa

fLUfRTfLTfRpbfLpb七、車道使用修正系數(shù)s=s0NfwfHVfgfpfbbfafLU

fRTfLTfRpbfLpb實(shí)際條件下，車道組內(nèi)的各條車道的交通負(fù)荷并不是絕對(duì)均衡的，通常存在一條流量最高的車道。Vg1車道組的總流量車道組內(nèi)的車道數(shù)最大的單車道流量Vg車道使用修正的意義修正后，車道組的飽和度修正前，車道組的飽和度Vg1Vgs=s0NfwfHVfgfpfbbfafLUfRT

fLTfRpbfLpb八、右轉(zhuǎn)修正系數(shù)由于轉(zhuǎn)彎半徑的限制，右轉(zhuǎn)車輛需要降低速度，因而飽和車頭時(shí)距比直行車輛要大一些。實(shí)測結(jié)果表明：右轉(zhuǎn)專用道的飽和流率比直行道約低15%（右轉(zhuǎn)專用道）對(duì)于車道數(shù)大于1的直行右轉(zhuǎn)車道組，右轉(zhuǎn)車比例為PRTs=s0NfwfHVfgfpfbbfafLUfRTfLT

fRpbfLpb九、保護(hù)相位下的左轉(zhuǎn)修正系數(shù)與右轉(zhuǎn)類似，左轉(zhuǎn)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)也需要降低速度，因而飽和車頭時(shí)距也比直行車輛要大一些。實(shí)測結(jié)果表明：左轉(zhuǎn)專用道的飽和流率比直行道約低5%（左轉(zhuǎn)專用道）（直行左轉(zhuǎn)車道組）課后要求對(duì)于直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)合用車道，按照HCM2000模型如何計(jì)算飽和流率（左轉(zhuǎn)比例為PLT，右轉(zhuǎn)比例為PRT）？第九章單點(diǎn)交叉口信號(hào)控制分析2.行人和自行車沖突條件下飽和流率修正方法-1交通管理與控制主講人：王昊2.1修正模型的結(jié)構(gòu)行人和自行車對(duì)右轉(zhuǎn)和左轉(zhuǎn)車流都可能產(chǎn)生干擾s=s0NfwfHVfgfpfbbfafLUfRTfLTfRpbfLpb干擾存在于右轉(zhuǎn)或左轉(zhuǎn)車流與過街自行車/行人存在沖突的時(shí)候在我國，這種干擾常見于右轉(zhuǎn)車流與過街自行車/行人的沖突s=s0NfwfHVfgfpfbbfafLUfRTfLTfRpbfLpb行人和自行車對(duì)右轉(zhuǎn)車流干擾的修正方法修正模型的思路：行人和自行車過街時(shí)并非始終占據(jù)沖突區(qū)域，當(dāng)沖突區(qū)未被占據(jù)時(shí)，右轉(zhuǎn)車輛可無阻礙通過交叉口，此時(shí)僅需要對(duì)右轉(zhuǎn)車流采用fRT修正即可，無需進(jìn)行額外的修正。在兩種情況下沖突區(qū)不會(huì)被行人/自行車占用：（1）右轉(zhuǎn)車存在保護(hù)相位；（2）行人/自行車過街過程中出現(xiàn)空隙。因此，當(dāng)右轉(zhuǎn)綠燈不受保護(hù)且沖突區(qū)被行人或自行車占據(jù)時(shí)，右轉(zhuǎn)車輛受阻滯，需要折減。s=s0NfwfHVfgfpfbbfafLUfRTfLTfRpbfLpb行人和自行車對(duì)右轉(zhuǎn)車流干擾的修正方法PRT=車道組中右轉(zhuǎn)車輛的比例；PRTA=右轉(zhuǎn)綠燈時(shí)長中被保護(hù)的比例；β=右轉(zhuǎn)車輛被阻滯的比例（概率）右轉(zhuǎn)車無保護(hù)相位的部分上述部分右轉(zhuǎn)車中受阻滯的部分修正模型的思路：第九章單點(diǎn)交叉口信號(hào)控制分析2.行人和自行車沖突條件下飽和流率修正方法-2交通管理與控制主講人：王昊2.2修正模型中關(guān)鍵因子的計(jì)算方法綠燈期間的行人/自行車流量周期內(nèi)行人自然到達(dá)率綠燈期間行人過街流率12324124類似的，有：沖突區(qū)的行人占用率觀察表明，平均每個(gè)行人占用沖突區(qū)的時(shí)間約為1.8秒，則當(dāng)qpedg=2000時(shí)，沖突區(qū)被飽和式占用，則沖突區(qū)的行人占用率為：1.8秒1.8秒1.8秒另一方面，當(dāng)人流量較大時(shí)，平行過街現(xiàn)象增多，此時(shí)統(tǒng)計(jì)分析后，得出如下沖突區(qū)行人占用率表達(dá)式：沖突區(qū)的自行車占用率自行車占據(jù)沖突區(qū)域與行人有類似的特性，統(tǒng)計(jì)分析得到?jīng)_突區(qū)的自行車占用率為：機(jī)非沖突區(qū)的總占用率總占用率指沖突區(qū)被自行車或者行人兩者其一占據(jù)，或同時(shí)被兩者占據(jù)的概率。根據(jù)概率論，總占用率為：考慮進(jìn)口車道與出口車道的數(shù)量關(guān)系當(dāng)出口車道數(shù)多于進(jìn)口車道數(shù)時(shí)，右轉(zhuǎn)車輛可選擇穿越的行人和自行車流空隙更多，因而阻滯作用減弱：課后要求思考HCM2000中關(guān)于自行車與行人對(duì)右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車干擾的修正方法有何缺陷。第九章單點(diǎn)交叉口信號(hào)控制分析2.行人和自行車沖突條件下飽和流率修正方法-3交通管理與控制主講人：王昊2.3案例分析[例]如圖所示交叉口，行人過街流量100ped/h；信號(hào)周期60s，無行人專用信號(hào)。試計(jì)算行人/自行車對(duì)右轉(zhuǎn)和左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車流影響的修正系數(shù)。該交叉口無右轉(zhuǎn)保護(hù)相位，所以所有進(jìn)口道PRTA=0.0；PRT的計(jì)算如下：東進(jìn)口右轉(zhuǎn)：南進(jìn)口右轉(zhuǎn)：南進(jìn)口左轉(zhuǎn)：該交叉口無自行車，只需考慮行人的影響。計(jì)算行人對(duì)右轉(zhuǎn)車流影響的修正系數(shù)三二該交叉口綠燈期間行人過街流量小于1000pedg。采用如下公式計(jì)算三因?yàn)橛肄D(zhuǎn)出口車道的數(shù)量超過了進(jìn)口車道的數(shù)量，選擇如下公式：南進(jìn)口：東進(jìn)口：代