城市道路交叉口行人理論最大等待時(shí)間、機(jī)動(dòng)車(chē)流理論消散時(shí)間、行人穿越間隙服務(wù)過(guò)街行人量計(jì)算分析

1、 附錄A（資料性附錄）交叉口行人理論最大等待時(shí)間的計(jì)算分析相關(guān)研究表明，信號(hào)控制人行橫道處，強(qiáng)行穿越機(jī)動(dòng)車(chē)流的行人比例隨行人等待時(shí)間的增加而增加。行人最大等待時(shí)間是指一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)，行人等待行人綠燈啟亮所需的最長(zhǎng)時(shí)間，等于信號(hào)周期時(shí)間與行人綠燈顯示時(shí)間的差值。行人理論最大等待時(shí)間是在交叉口當(dāng)前的道路、交通和控制條件的基礎(chǔ)上，對(duì)行人最大等待時(shí)間的一個(gè)理論估算值。行人可接受等待時(shí)間是對(duì)行人交通流可控性的一種描述。當(dāng)行人最大等待時(shí)間小于或等于行人可接受等待時(shí)間時(shí)，認(rèn)為行人基本能夠按照信號(hào)燈色通行，行人交通流的可控性較好，反之，行人交通流的可控性較差，強(qiáng)行穿越機(jī)動(dòng)車(chē)流的行人比例很高。由于受相交道路等級(jí)

2、、交叉口范圍、行人主觀選擇行為、本地交通管理措施（如：有無(wú)交通協(xié)管員）等因素的影響，行人可接受等待時(shí)間并不唯一，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的道路交通條件在一個(gè)范圍內(nèi)取值。德國(guó)交通信號(hào)控制規(guī)范中規(guī)定：行人最大等待時(shí)間應(yīng)控制在60秒以內(nèi)。對(duì)于采用行人“二次過(guò)街”控制的人行橫道，最為不利的情況下，行人由人行橫道的一端到達(dá)另一端須經(jīng)歷兩次等待時(shí)間，因此，根據(jù)相交道路等級(jí)的不同，建議交叉口信號(hào)控制人行橫道處的行人可接受等待時(shí)間在40120秒內(nèi)取值，如表A1所示。表A.1交叉口信號(hào)控制人行橫道處的行人可接受等待時(shí)間相交道路等級(jí)主干路支路次干路支路主干路主干路主干路次干路次干路次干路行人可接受等待時(shí)間6080秒4060秒1

3、00120秒80100秒6080秒對(duì)于擬建立體過(guò)街設(shè)施的地點(diǎn)，首先根據(jù)交叉口當(dāng)前的道路、交通和控制條件，計(jì)算各進(jìn)口方向人行橫道的行人最大等待時(shí)間。若某一進(jìn)口方向人行橫道的行人最大等待時(shí)間行人可接受等待時(shí)間，應(yīng)計(jì)算所有進(jìn)口方向人行橫道、各個(gè)行人走行方向的行人理論最大等待時(shí)間，步驟如下：步驟1：根據(jù)當(dāng)前信號(hào)控制方案的相位組合設(shè)計(jì)，確定某一進(jìn)口方向人行橫道的可供行人通行的機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈組，它所控制的機(jī)動(dòng)車(chē)流稱為非沖突車(chē)流。對(duì)于直行機(jī)動(dòng)車(chē)，僅選擇與選定人行橫道緊鄰一側(cè)的機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈組。采用“獨(dú)立二次過(guò)街”控制時(shí)，行人既可以跟隨同向直行機(jī)動(dòng)車(chē)通行，也可以跟隨左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車(chē)通行，如圖A1所示。-圖A.1“獨(dú)立二

4、次過(guò)街”控制的非沖突機(jī)動(dòng)車(chē)流步驟2：利用公式Al、A2計(jì)算：（1）每個(gè)信號(hào)周期內(nèi)，該進(jìn)口方向人行橫道對(duì)應(yīng)的非沖突車(chē)流i的車(chē)道平均到達(dá)車(chē)輛數(shù)（q,i=1,2,3）Qq的理論消散時(shí)間（G）。TOC o 1-5 h ziii,v,t若（G.-車(chē)流i當(dāng)前綠燈時(shí)間）210秒，應(yīng)對(duì)交叉口當(dāng)前的渠化和信號(hào)控制方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。i,v,tQxC（A1）qii3600 xN(A2)iG=SRT+3xh+(q-4)xhi,v,tii,0ii,s式中，q.高峰小時(shí)的每個(gè)信號(hào)周期內(nèi)，車(chē)流i的車(chē)道平均到達(dá)車(chē)輛數(shù)（pcu）Q,車(chē)流i的高峰小時(shí)流量（pcu/小時(shí)）i,C信號(hào)周期時(shí)間（秒）N.車(chē)流i的車(chē)道數(shù)G.tq.的理論消

5、散時(shí)間（秒）ivtiSRTi車(chē)流i的排隊(duì)頭車(chē)通過(guò)停車(chē)線的時(shí)間（秒）h.車(chē)流i的前4輛排隊(duì)車(chē)輛的平均車(chē)頭時(shí)距（秒）i,oh.車(chē)流i的飽和車(chē)頭時(shí)距（秒），根據(jù)HCM2000推薦的方法，自第5輛排隊(duì)車(chē)is輛通過(guò)停車(chē)線開(kāi)始采集飽和車(chē)頭時(shí)距數(shù)據(jù)，至最后1輛排隊(duì)車(chē)輛通過(guò)停車(chē)線時(shí)結(jié)束。p,min式中步驟3：利用公式A3、A4計(jì)算該進(jìn)口方向人行橫道、跟隨車(chē)流i放行的行人最短綠燈顯示時(shí)間（G,i,）和行人綠燈閃爍時(shí)間（t）i,pcG=S/vip,mini,ept=S/vipciclp.e行人最短過(guò)街距離（米），當(dāng)下一放行車(chē)流為非沖突車(chē)流時(shí)，S.=0i,ei,e；c行人清空距離（米），當(dāng)下一放行車(chē)流為非沖突車(chē)流時(shí)

6、，S.=0i,ci,cvp行人過(guò)街速度（米/秒）p(A3)(A4)步驟4：利用公式A5計(jì)算該進(jìn)口方向人行橫道、跟隨車(chē)流i放行的行人理論綠燈時(shí)間（G.t）。i,p,t DB52/TXXX2020Gi,p,t=max(Gi,v,t,Gi,p,min+ti,pc)(A5)步驟5：利用公式A6計(jì)算該進(jìn)口方向人行橫道、某一行人走行方向的行人理論最大等待時(shí)間(WTmax,t)。WT-C-工(G-1+Intergreen(j,j+1)(A6)max,tj,p,tj,pcj式中，Intergreen車(chē)流丿與j+1的綠燈間隔時(shí)間(秒),ji,i=1,2,3步驟6：重復(fù)步驟15,計(jì)算交叉口所有進(jìn)口方向人行橫道、各

7、個(gè)行人走行方向的行人理論最大等待時(shí)間。步驟7：選取行人可接受等待時(shí)間(W7；,WTp40,120),若任意一個(gè)進(jìn)口方向人行橫道、某一行人走行方向的WTmaxtWT“，可以規(guī)劃設(shè)置立體過(guò)街設(shè)施。若所有進(jìn)口方向人行橫道、各個(gè)行人走行方向的WTtWWT秒，無(wú)需設(shè)置立體過(guò)街設(shè)施。max,tp步驟17中，計(jì)算機(jī)動(dòng)車(chē)流的理論消散時(shí)間和行人理論最大等待時(shí)間所需采集的數(shù)據(jù)包括：交叉口渠化方案4.排隊(duì)頭車(chē)通過(guò)停車(chē)線的時(shí)間信號(hào)控制方案5.前4輛排隊(duì)車(chē)輛的平均車(chē)頭時(shí)距高峰小時(shí)機(jī)動(dòng)車(chē)交通量和大車(chē)所占比例6.飽和車(chē)頭時(shí)距機(jī)動(dòng)車(chē)流的理論消散時(shí)間和行人理論最大等待時(shí)間的計(jì)算分析，見(jiàn)表A2。表A.2機(jī)動(dòng)車(chē)流的理論消散時(shí)間和行

8、人理論最大等待時(shí)間的計(jì)算分析人行橫道位置行人可接受等待時(shí)間，WT(s)p信號(hào)周期時(shí)間，c(s)東進(jìn)口西進(jìn)口南進(jìn)口行人過(guò)街速度，v(m/s)車(chē)輛折算系數(shù)，F(xiàn)行人綠燈顯示時(shí)間，G(s)行人最大等待時(shí)間，WT=C-G(s)maxpWTWWT是否是否是非沖突機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈組，i北左轉(zhuǎn)東左轉(zhuǎn)南直行南左轉(zhuǎn)西左轉(zhuǎn)北直行東左轉(zhuǎn)南左轉(zhuǎn)車(chē)道數(shù)，N機(jī)動(dòng)車(chē)高峰小時(shí)流量，Q(veh/h)大車(chē)比例，Ph機(jī)動(dòng)車(chē)高峰小時(shí)折算流量，Q=QX(1-P)+QXPXF(pcu/h)每個(gè)信號(hào)周期的車(chē)道平均到達(dá)車(chē)輛數(shù)，”QxC3600 xN(pcu)排隊(duì)頭車(chē)通過(guò)停車(chē)線的時(shí)間，SRT(s)前4輛排隊(duì)車(chē)輛的平均車(chē)頭時(shí)距，h(s)飽和車(chē)頭時(shí)距，

9、h(s)q的理論消散時(shí)間，G=SRT+3Xh+(q-4)Xh(s)v,tos當(dāng)前機(jī)動(dòng)車(chē)綠燈時(shí)間(s)，Gv表A.2(續(xù)) 非沖突機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈組，i北左轉(zhuǎn)東左轉(zhuǎn)南直行南左轉(zhuǎn)西左轉(zhuǎn)北直行東左轉(zhuǎn)南左轉(zhuǎn)下一顯示機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈組，i+1機(jī)動(dòng)車(chē)流綠燈間隔時(shí)間，Intergreen是否與人行橫道的行人發(fā)生沖突是否是否是否是否是否是否是否是否行人最短過(guò)街距離，Se(m)00000000行人清空距離，S”(m)00000000行人最短綠燈顯示時(shí)間，G.=S/v(s)pminep00000000行人綠燈閃爍時(shí)間，tp”=S”/vp(s)00000000行人理論綠燈時(shí)間，G=max(G,G+t)(s)p,tv,tp,

10、minpc行人理論綠燈顯示時(shí)間，G-t+Intergreen(s)行人走行方向1f1fWT，可ppi,v,tp以規(guī)劃設(shè)置立體過(guò)街設(shè)施。若所有行駛方向的G.t）=e-k（C2）G=Qxe羸（C3）式中，t行人單側(cè)過(guò)街時(shí)間（秒）D行人單側(cè)過(guò)街距離（米）vp行人過(guò)街速度（米/秒）P（h2t）h三t出現(xiàn)的概率Gh2t出現(xiàn)的次數(shù)Q機(jī)動(dòng)車(chē)高峰小時(shí)流量（pcu/小時(shí)）h機(jī)動(dòng)車(chē)流的車(chē)頭時(shí)距（秒）九車(chē)輛到達(dá)率（pcu/秒）步驟2：利用公式C4計(jì)算行人穿越間隙的服務(wù)過(guò)街行人量（QJ：psQps=GXAXB（C4）式中，A每橫列的平均過(guò)街行人量B平均過(guò)街行人排數(shù)步驟3：若道路任意一側(cè)的等待過(guò)街行人量QpwQps，可

11、以規(guī)劃設(shè)置無(wú)信號(hào)控制人行橫道。計(jì)算行人穿越間隙的服務(wù)過(guò)街行人量所需采集的數(shù)據(jù)包括：道路斷面形式4.每橫列的平均過(guò)街行人量高峰小時(shí)機(jī)動(dòng)車(chē)交通量和大車(chē)所占比例5.過(guò)街行人的平均排數(shù)行人單側(cè)過(guò)街時(shí)間6.等待過(guò)街行人量行人穿越間隙的服務(wù)過(guò)街行人量的計(jì)算分析，見(jiàn)表C1。表C.1行人穿越間隙的服務(wù)過(guò)街行人量的計(jì)算分析行駛方向1行駛方向2車(chē)道數(shù)，N車(chē)道寬度，L(m)行人單側(cè)過(guò)街距離，D=NXL(m)行人過(guò)街速度，vp(m/s)行人單側(cè)過(guò)街時(shí)間，t=D/vp(s)機(jī)動(dòng)車(chē)高峰小時(shí)流量，Qv(veh/h)大車(chē)比例，Ph車(chē)輛折算系數(shù)，F(xiàn)機(jī)動(dòng)車(chē)高峰小時(shí)折算流量，Q=QvX(1-Ph)+QvXPhXF(pcu/h)九車(chē)輛到達(dá)率，=Q/3600(pcu/s)G=Qxe-入行人穿越間隙數(shù)，&每橫列的平均過(guò)街