城市信号交叉口人行横道通行能力研究

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第34卷第15期西建筑 Vol.34No.15 山2008年5月May. 2008SHANXI ARCHITECTURE

文章编号:1009-6825(2008)15-0030-02

城市信号交叉口人行横道通行能力研究

董良海

摘 要:通过对交叉口过街混合交通流过街特性、过街需求、过街效率指标的分析,得到了人行横道混合交通流相对于行

人的通用折算方法,同时提出一种针对我国人行横道交通特征计算行人通行能力的新方法,具有一定的实用价值。关键词:人行横道,混合交通流,折算系数,通行能力中图分类号:TU984.191

交叉口是城市道路的瓶颈,其通行能力的提高是实现道路交通系统 畅通 的关键,尤其在人行横道处,过街行人与车辆的相互干扰、冲突,不但导致了通行能力和安全程度的下降,也增加了交叉口的延误[3]。虽然多数交叉口都设置了交通信号,有效地减少了行人和车流的冲突,但行人与本向机动车的同步控制、无专用右转信号控制以及自行车流的大量存在,使得人行横道的交通流特性复杂化。

国内外对人行横道行人通行能力的研究方法,主要特点为:1)研究行人过街能力,忽略自行车和电瓶助动车的过街需求特性;2)孤立考虑行人、自行车的特性,忽视人行横道上混合交通流特性;3)未考虑右转车对过街行人的影响;4)单独的利用行人时距或行人间距来计算行人通行能力,Hcm2000中虽提出用时空法来计算行人通行能力,但未考虑右转车和混合交通流的影响。

行人交通是城市交通中的重要组成部分,合理计算符合实际交通特征的人行横道通行能力对交叉口信号配时、提高道路交叉口通行能力、降低交通延误都有重要的意义。

综上所述,以往的方法侧重于孤立的考虑各种因素来计算行人通行能力。文中在交通调查的基础上,通过对交叉口过街行人、自行车和电瓶助动车过街特性的分析,提出一种行人通行能力的计算方法。

文献标识码:A

交叉口人行横道作为研究对象。

根据人行横道交通需求分析,只有综合考虑行人、自行车和电瓶助动车的混合交通流的特性,得到混合交通流时空资源的比例关系和换算系数,才能有效地计算人行横道的通行能力。

1.3 过街效率指标

1.3.1 过街速度特征

1)行人Hcm2000中规定行人的步行速度取决于行人中老年人的比例,推荐1.22m/s作为标准步行速度值。研究资料表明[4],行人在绿灯不同时段的步行速度是不相同的,通常情况下绿灯时间过半后的行人步行速度远大于平均步行速度1.20m/s。综合考虑安全性、弱势群体过街要求以及对向行人过街干扰的影响,行人步行速度取1.20m/s。

2)自行车和电瓶助动车Hcm2000中没有区分自行车的类别,只规定在缺少数据的情况下,自行车作为机动交通在连续的交通设施上的运行速度取6.7m/s。根据国内文献,自行车和电瓶助动车在人行横道的运行速度在2.0m/s~3.2m/s之间,文中自行车取均值2.4m/s,电瓶助动车取2.6m/s作为计算速度。

1.3.2 过街占用面积特征

1)行人根据Hcm2000行人在人行道的服务水平,考虑国人的体格特征,取服务水平D的下限作为国内行人过街占有面积标准值,取1.4m2/p。

2)自行车和电瓶助动车

[2]

1 人行横道混合交通流过街特征研究1.1 过街特性

过街特性是研究信号控制(无专用右转车信号)下人行横道上混合交通特性的依据,主要特性如下:

1)当成群的行人或自行车过街遇到冲突的右转机动车流时,他们将会等待可接受间隙的出现,或沿着车流行走等待可接受间隙的出现,或右转车流结束,但一旦有冒险的行人带头穿越车流,其他人将会跟进并切断车流

[1]

在穿越人行横道时,都需要保持一

2定的安全间距,L=t++l0+l车。自行车取值:反

3.6254( i)

应时间t=0.7s, =0.5,i=0,l0=0.8m,l车=1.9m,v=2.4m/s,计算可得L=3.2m;电瓶助动车取值基本和自行车相同,不同的是:l0=1m,l车=2.0m,v=2.6m/s,计算可得L=3.6m。按Hcm2000规定,自行车和电瓶助动车过街单车道宽度为1.2m。则自行车和电瓶助动车过街占用人行横道面积分别为3.84m2,4.32m2。

。

2)当绿灯时间刚结束,未穿越人行横道的行人将会加快速度到达安全区域并等候下个绿灯时间,但当可接受间隙出现时冒险的行人将会逐条车道过街。

3)同时获得信号通行指令的行人和右转机动车具有相对平等的通行权,行人在穿越车流空挡时的步速会随着到达车辆的车速和间距的大小而改变

[3]

1.3.3 行人、自行车和电瓶助动车换算系数

以行人作为标准交通流,用自行车和电瓶助动车过街占用的时空资源与行人占用的时空资源进行比较,得到过街需求换算系数。因交通流占用的时空资源与占用面积、占有时间成正比,因此可推出自行车和电瓶助动车相对行人的换算系数为:

K=

STSA/VSV人

== S人T人S人A/V人S人V

(1)

。

1.2 过街需求分析

不同类型的交叉口周围区域的用地性质不同,造成交叉口人行横道处过街行人、自行车和电瓶助动车的到达规律、构成比例不同,形成不同的过街需求,文中按照区域的用地功能选择商用

收稿日期:2008-01-28

作者简介:董良海(1979-),男,北京工业大学建工学院硕士研究生,北京 100124

其中,S,V分别为自行车和电瓶助动车过街占用的面积和过街速度;S人,V人分别为行人过街占用的面积和过街速度;A为

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第34卷第15期

董良海:城市信号交叉口人行横道通行能力研究2008年5月

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人行横道长度。利用前面的取值,可得换算系数KK助=1.42。

自

=1.37,根据对北京市大望路交叉口南侧人行横道的调查,进行人行横道通行能力的计算分析。该交叉口为典型的四相位信号控制交叉口,周围均为密集的商业办公楼,同时也是交通集散点,人行横道人流量和自行车流均密集。

表1 大望路交叉口南侧人行横道计算数值表

TS=6806.25m2 s;TSTV=1097.28m2 s;TS实际=5708.97m2 sNped=57.72p;t=50.2s;T=70.28m2 s/p;C=81.2 81p/cycleN实际折算行人流量=N人+N自+N动=97+12 1.37+4 1.42=119.12p/cycle

C无右转车影响时=96.8 97p/cycle

2 考虑右转车影响的平面交叉口人行横道通行能力计算

主要思路是:将自行车和电瓶助动车转化为以行人为标准的交通流后,用总的行人可利用时空资源减去右转车辆占用的时空资源,得到行人每个周期内实际可利用的时空资源,最后用可利用的时空资源除以每个行人的实际占有时空资源得到行人通行能力。计算步骤及公式如下:

1)总的行人可利用时空资源:

TS=L WE

L

(WALE+FDW)-2SP

(2)

计算过程中假设:等待过街的行人为一次过街行人;不考虑混合交通流之间的相互干扰,大望路交叉口南侧人行横道计算数值见表1。

当没有设置专门的行人过街绿灯时,TS=L WEG-L

2SP。

2

4 数据分析及建议

大望路交叉口南侧人行横道行人过街平均时间为50.2s,超过行人过街有效绿灯时间49s;考虑右转车影响时,人行横道处通行能力为81p/cycle,小于实际通行的折算行人交通量119p/cycle;无右转车辆影响时,人行横道的行人通行能力为97p/cycle,等于实际行人流量,但小于实际通行的折算行人交通量。

从计算数据得出,交叉口位于城市中心商业区,人流量大,导致行人过街需求大、过街平均时间过长;右转车流过大,严重地影响了行人过街通行,导致了行人延误的增加;自行车和电瓶助动

TSTV=40NTVWE=3.716NTVWE

(3)

车的存在降低了人行横道的服务水平。同时得出实际折算行人流量大的主要原因是:行人压缩直行车道通行和部分行人逐车道危险过街,增加了交叉口过街行人数量。

此处交叉口车流量大,早高峰存在二次排队现象,不建议降

(4)(5)

低机动车通行来增加行人过街绿灯时间,最好的方法是在此交叉口处设立地下通道或行人过街天桥。参考文献:

[1] WuJianping,HuangLing,ZhaoJianli.TheBehaviorofCyclists

andPedestriansatSignalizedIntersectionsinBeijing[J].Jour-nalofTransportationSystemsEngineeringandInformationTechnology,2004(5):121-122.

(6)

[2] 李文勇,陈学武,王 庆,等.路段人行横道通行能力及过街

绿灯时间计算[J].武汉理工大学学报,2006(13):35-36.[3] 邵春福,陈晓明.信号交叉口行人定时控制方法研究综述与

v(C-G)

C

(7)

展望[J].交通运输系统工程与信息,2007,7(5):123-124.[4] 马庚华,郑长江.路段平面行人过街交通流运行特征分析

[J].现代交通技术,2007(8):123-124.

[5] 张力为,陈 燕,胡家兴,等.城市干道无信号控制人行横道

行人过街特性分析[J].大连海事大学学报,2006,32(2):18.

(8)

[6] 王 芳,狄胜德.无信号控制人行横道处行人过街特性探析

[J].公路交通科技,2007(3):20-21.

其中,TS为人行横道时空资源,m s;L为人行横道长度,m;WE为人行横道有效宽度,m;WALE+FDW为行人有效绿灯时间t,s;SP为行人平均速度,m/s;G为相位绿灯时间,s。

2)右转车辆占用的时空资源:

Hcm2000中假设大多数右转机动车占用人行横道时间为5s,转弯车道宽度是8ft,可用下式计算右转车占用人行横道的时空资源:

其中,TSTV为右转车占用时空资源,m2 s;NTV为绿灯相位期间右转车辆数,vel;WE为有效人行横道宽度,ft。

3)实际可利用的时空资源:

TS实际=TS-TSTV

4)每个行人的实际占有时空资源:

T=S t

其中,T为行人时空资源,m2 s;S为单个行人过街占有面积标准值,m2/p;t为交叉口每个行人实际平均过街时间,t,计算如下:

t=3.2+t=3.2+

L

+SP+SP

2.7

Nped

,W>10ft0.27 Nped,W 10ft

Nped=

其中,Nped为红灯期间等待过街的排队行人数,p;v为行人流量,p/cycle;C为信号周期;W为人行横道宽度。

5)行人通行能力:

TS实际C=

T

3 实例计算分析

Trafficcapacityresearchofpedestriancrosswalkinthecitysignalcrossing

DONGLiang-hai

Abstract:Throughanalysisofcrossingmixedtrafficflow,crossingstreetcharacteristics,needandefficiency,thereducedmethodpedestriancrosswalkmixedtrafficflowtofootpassengerwasobtained.Atthesametime,thenewreducedmethodagainsttoourcountrypedestriantraf-ficcharacteristicswasproposed,whichhadsomeusevalue.

Keywords:pedestriancrosswalk,mixedtrafficflow,discountcoefficient,trafficcapacity

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/y3i4.html