交叉口信号配时计算例题

城市路网交叉口信号配时的研究与应用

中文摘要

随着城市地区私人小汽车保有量的迅速增加，道路交通拥堵日益严重，并受到广泛关注。作为城市道路的重要组成部分，交叉口通常也是整个城市道路交通系统的瓶颈点。提高交叉口运行效率的方法很多，其中，改善交叉口信号配时是最直接有效的方法之一。因此，研究城市道路交叉口信号配时方法具有重要的理论价值和实际意义。

然而道路设计工程师在设计交叉口时无论是车道功能划分、渠化方案还是路口改造必要性都较多的以经验为主，主观因素较强，缺少交通量相关资料和相关理论支持。

本课题以城市道路交叉口信号配时为研究对象，选择延误、饱和流量比、通行能力作为衡量配时方案的指标。建立了信号配时模型，并以实例演算了交叉口配时方法，从而为以上道路交叉口设计问题提供指导依据。

在既有研究成果基础上，课题主要进行了如下工作：

1.回顾了城市道路交叉口信号发展历史，介绍了信号控制的基本概念，对易引起混淆的信号相位和信号阶段这两个概念通过示例中的信号配时图进行说明。

2.明确绿灯间隔矩阵概念，确定其在信号配时流程中的重要作用，填补国内相关理论的空白。

3.选择延误、饱和流量比、通行能力作为交叉口信号控制的优化目标，分析交叉口信号配时的方法和评价体系。

交叉口行人信号相位配时

一、行人相位组成

完整的行人相位包括行人绿灯(WALK)、行人闪(FD W)和行人红灯(DW)3部分.在行人绿灯时间里，行人离开路缘石或路肩进入人行横道，按照指示的方向穿过道路;在行人闪时间里，没有进入人行横道的行人不允许再进入人行横道，而已经进入人行横道的行人可以继续通过人行横道或者到达安全岛，因此，行人闪时间也称作行人清空时间;显示红灯时，不允许任何行人通行.当行人与右转车辆冲突时，也可用闪动的绿灯信号代替绿灯.行人相位通行时间包括行人绿灯时间和行人清空时间2部分.

1.1行人绿灯时间

行人绿灯时间应该使得在一个周期内所有等待的行人离开路缘石进入交叉口.行人绿灯放行时间包括2部分:反应时间和人群通过路缘石进入人行横道的时间，即

式中：WALK为行人绿灯时间，s;

为行人反应时间，s;

为行人绿灯信号开始时等待的人数，一般等于一个周期行人的到达量，人;

为行人流率，即单位时间单位宽度内通过某一断面的人数，人/(m*s); 为人行横道的有效宽度，m.

1.2行人闪时间

行人闪时间起到清空行人的作用，使在行人绿灯时间末尾进入人行横道的行人在冲突车流获得绿灯显示前通过冲突点.

式中:FDW为行人闪时间

Jinbindadao与Taichanglu交叉口信号控制

优化设计

The Signal Control Optimization of the Intersection

Jinbindadao and Taichanglu

摘要

城市交通繁忙的平面交叉口一般都设置信号灯管理交通， 信号交叉口的通行能力与信号控制设计有密切关系。选择优化的方案来最大限度地发挥平面交叉口的通行能力，减少延误，以解决交通瓶颈问题。信号控制交叉口的交通设计方案较为复杂，为了对信号控制交叉口进行快速评价，可以通过实际交通流量调查，得到交叉口饱和度、流量比、车道通行能力、车辆延误等一系列数据，供规划设计人员进行交叉口设计时作为参考。本文主要对天津XX大道和XX路交叉口进行交通渠化和配时设计，进行优化设计，在理论上解决其交通瓶颈问题。

关键词：交叉口；交通信号控制；配时设计；通行能力

ABSTRACT

The urban traffic busy intersection set light plane general management, traffic signal crossing capacity and signal control design has

Jinbindadao与Taichanglu交叉口信号控制

优化设计

The Signal Control Optimization of the Intersection

Jinbindadao and Taichanglu

摘要

城市交通繁忙的平面交叉口一般都设置信号灯管理交通， 信号交叉口的通行能力与信号控制设计有密切关系。选择优化的方案来最大限度地发挥平面交叉口的通行能力，减少延误，以解决交通瓶颈问题。信号控制交叉口的交通设计方案较为复杂，为了对信号控制交叉口进行快速评价，可以通过实际交通流量调查，得到交叉口饱和度、流量比、车道通行能力、车辆延误等一系列数据，供规划设计人员进行交叉口设计时作为参考。本文主要对天津XX大道和XX路交叉口进行交通渠化和配时设计，进行优化设计，在理论上解决其交通瓶颈问题。

关键词：交叉口；交通信号控制；配时设计；通行能力

ABSTRACT

The urban traffic busy intersection set light plane general management, traffic signal crossing capacity and signal control design has

黑龙江工程学院本科生毕业论文

第1章 绪 论

1.1 研究背景

随着经济和社会的发展，我国城市化进程迅速推进，城市人口急剧增长，城市范围不断扩展，而城市交通基础设施的建设却跟不上城市交通快速发展的步伐。城市人多地少、车多路少、设施集中、用地紧张、活动频繁的特点决定城市可用于交通的土地资源极其有限，于是，城市交通需求与供给之间日益突出的矛盾导致城市“乘车行车难”的局面加剧，交通阻塞也由点及线、由线及面的扩张。同时，由交通问题所引发的环境问题也严重影响着城市居民的正常生活以及社会经济的健康快速发展。即使一些大中城市的交通基础设施现状能够满足交通需求，但由于经济的快速发展，汽车工业的发展，城市交通机动化趋势越发明显，这些城市也同样存在着交通隐患，在城市化和机动化的双重压力下，城市交通问题亟待解决。

城市交通问题已成为全球各大城市关注的中心，“公交优先”尤其是交叉口的公交优先措施被奉为解决城市拥挤问题的有力手段。

然而目前公共交通在运行中存在如下问题：运行速度低，行程时间长，缺乏公交专用的快速通道，且准时性差，服务质量不高等，其中公交车辆延误严重，与其他社会车辆相互影响较大的现象尤其普遍。这些都导致人们不愿意选择公交出行，因此有必要在不同城市因

本次设计选择的路段上有四个交叉口，其中两个T字交叉口、两个十字交叉口。四个交叉口均属于定时信号配时。国际上对定时信号配时的方法较多，目前在我国常用的有美国的HCM法、英国的TRRL法（也称Webster法）、澳大利亚的ARRB法（也称阿克赛利克方法）、中国《城市道路设计规范》推荐方法、停车线法、冲突点法共六种方法。本次设计运用的是比较经典的英国的TRRL法，即将F·韦伯斯特—B·柯布理论在信号配时方面的使用。对单个交叉口的交通控制也称为“点控制”。本节中使用TRRL法对各个交叉口的信号灯配时进行优化即是点控制中的主要内容。在对一个交叉口的信号灯配时进行优化时，主要的是根据调查所得的交通流量先确定该点的相位数和周期时长，然后确定各个相位的绿灯时间即绿信比。

柯布(B．M．Cobbe)和韦伯斯特(F．V．Webester)在1950年提出TRRL法。该配时方法的核心思想是以车辆通过交叉口的延误时间最短作为优化目标，根据现实条件下的各种限制条件进行修正，从而确定最佳的信号配时方案。 其公式计算过程如下： 1.最短信号周期Cm

交叉口的信号配时，应选用同一相位流量比中最大的进行计算，采用最短信号周期Cm时，要求在一个周期内到达交叉口的车辆恰好全部放完

本次设计选择的路段上有四个交叉口，其中两个T字交叉口、两个十字交叉口。四个交叉口均属于定时信号配时。国际上对定时信号配时的方法较多，目前在我国常用的有美国的HCM法、英国的TRRL法（也称Webster法）、澳大利亚的ARRB法（也称阿克赛利克方法）、中国《城市道路设计规范》推荐方法、停车线法、冲突点法共六种方法。本次设计运用的是比较经典的英国的TRRL法，即将F·韦伯斯特—B·柯布理论在信号配时方面的使用。对单个交叉口的交通控制也称为“点控制”。本节中使用TRRL法对各个交叉口的信号灯配时进行优化即是点控制中的主要内容。在对一个交叉口的信号灯配时进行优化时，主要的是根据调查所得的交通流量先确定该点的相位数和周期时长，然后确定各个相位的绿灯时间即绿信比。

柯布(B．M．Cobbe)和韦伯斯特(F．V．Webester)在1950年提出TRRL法。该配时方法的核心思想是以车辆通过交叉口的延误时间最短作为优化目标，根据现实条件下的各种限制条件进行修正，从而确定最佳的信号配时方案。 其公式计算过程如下： 1.最短信号周期Cm

交叉口的信号配时，应选用同一相位流量比中最大的进行计算，采用最短信号周期Cm时，要求在一个周期内到达交叉口的车辆恰好全部放完

BRT线路沿线交叉口信号灯协调控制设计

摘要：在我国大力发展公共交通优先战略之际，BRT作为一种高效、经济、安全、环保的公共交通模式已得到了大众的认可和普遍接受。BRT交叉口优先通行是BRT优先中的重要环节之一，也是其运营与运行过程中的重要通行控制节点。但目前，BRT交叉口优先通行控制技术在很大程度上还停留在单点固定配时优化，感应控制等诸多被动与主动控制策略层面上，这些控制方法机械、实时性差、误差大，尤其是无法对服务要求不同的BRT车辆区别对待。针对这些控制问题，课题引入多模式、智能控制技术对BRT交叉口优先通行进行灵活、实时的控制。 关键词：BRT；信号控制

Design on Trffic Signal Control for BRT’s Priority

Abstract : In our country the development of public transportation priority strategy, BRT as an effective mode of economic, security, public transportation, environmental protection has been po

很好

30

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

很好

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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