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1、城市道路平面交叉口通行能力综合计算?32?东北心路城市道路平面交叉口通行能力的综合计算王俊刚青岛建工学院,青岛266000)乙埤f2,圳U钾f.I件摘要本文推导了在某特定条件下平面克叉口通行能力计算公式,揭示了交叉口通行能力与有关参数之间的解析关系.关键词平面交叉口通行能力当量直行车道教1引言随着经济发展,交通拥挤在城市中日益突出.解决交通拥挤问题必须了解其关键所在,平面交叉通行能力低是造成交通拥挤的重要原因之一而欲提高交叉El的通行能力必须找到交叉口通行能力与有关影响因数的相互关系,以便从中找到主要矛盾
2、,懈决问题.从国内外的既有成果看,交叉口通行能力都是由各入口处通行能力求和获得.在这样的计算中,各种参数变化对总通行能力产生的消长作用很难定量确定,不利于交叉口的改进笔者通过数学推导,给出了在某特定条件下平面交叉口通行能力的解析计算公式,希望能对提高平面交叉口通行能力有所裨益.2信号灯控制平面交叉口通行能力公式推导2.1基本条件与假定(1)交叉I:1类型;信号灯控制十字平面交叉口(相交道路均是双向六车道).(2)信号类型:四相位信号.(3)交通组织方式:各入El处车道构成为左转,直行,右转三条专用车道(4
3、)入口处交通流构成:左转:直行:右转一Li:F:R.,且满足L.+F.+R.一l式中:j一各路口的标号,j一1,2,3,4;L.,F,R一入13处左转,直行,右转车流占本入El处车流量的比例.(5)出口处为三条车道.(6)车道宽度≥3.0m.(7)车道纵坡i,…≤12.2信号相位计算,确定按交通法规,交叉El采用三种颜色的信号灯控制车辆止,行.在一个周期内存在如下时间关系T—tx+txs+txH+tY+tys十tYH(1)或T—tx+tv+ts(2)式中:T一信号周期,s;tx,tv一相交两方向有效绿灯时
4、长,S;txn,tn一相交方向上的黄灯时间,S;t—tys一相交方向上的绿信损失时间二相位,txs—t一;四相位}txft2'云),s;ts—tXH+txs+tyH+tys(3)或ts一2'云+2'云+IxH+tvn(4】式中:v一交叉El设计车速,m/sa一停车线前首辆车启动加速度,m/s!,/,第22卷第3期东北公路在现行交通规则和一般交通流构成下,右转专用车遭呈非饱和状态,因而右转车通常不影响信号设置每一方向的绿信时间再分配为左转和直行两部分,表示为:tx=tx1+tx2(5)ty=ty1+ty2(
5、6)式中:tt一有效绿信左转时长,S;tx2jty2一有效绿信直行时长,S.绿信分配的目的是疏散车流,因而t(tY1),t~2(tY2)应满足如下关系:—N—x:一L—x(7)N--Fx2xL,即量.!!一—3——6——0—0.—t~—2FxtFT或一L(8)tx2Fx2'tF式中:t1.,tF一左转,直行车头时距,s;N,N.一左转,直行交通流率,pcu/h{Lx,Fx—x方向左转,直行车流占本向流量的计算比率.Lx一—Lx—E-[-一Lxw(9)Fx=F—x—E+～Fxw(1O)式中:L,Lxw—x方
6、向道路两入口处左转车流量占该入口车流量的比率;F,Fxw—x方向道路两入El处直行车流量占该入口车流量的比率.将(8)式代入(5)式,解得tx]:—'..tx(11)L—xt—L+FxtFtx(11)tx^=—lLtx(12)Lt一—xtL+—F~tvtx'12)同理,可推得tv一L干YtiL:(13)F.t-—v.一,-vv(14)2.3平面正交信号交叉口通行能力最一般意义的通行能力是指道路全断面的通行能力.随着问题的深入探讨,引入车道通行能力OA空间角度研究),饱和交通流率(从时间角度研究)等一系列新
7、概念平面交叉口的交通是一个时,空变化体系,故平面交叉口的通行能力只有将时.空两方面因素练合考虑,以确定其对通行能力的消长关系,才能获得一般的数学表达式.2.3.1基本模型建立本文选择苏联计算模式,即N一厶N;(15)式中:N一交叉口的总通行能力,pcu/h;N;一交叉口入口处的单车道通行能力,pcu/h.由于选择四相位模式,在交叉口中没有冲突点,故采用停车线法计算各车道通行能力.2.3.2每一入口的通行能力如前所述,按假定每一入口由三条专用车道构成,故有下式Nm—Nx1+Nx2+Nx(16)式中:NxI—
8、x方向一个入121处的车道通行能力之和.pcu/h;N—x方向一条左转车道的通行能力,pcu/h;Nxz—x方向一条直行车遭的通行能力,pcu/h;Nxa—x方向一条右转车遭的通行能力.pcu/h.按通行能力的一般定义,有NxI:_3600.(17)将(17)式变形,得Nxt一?Ⅲ同理可得?34?束北公路1999年Nx2一?tx2(19)右转车受行人和非机动车干扰,其通行能力表示为:Nx3=下36OO.t—~--_txK(20
