車輛延誤的計(jì)算

教學(xué)課件-車輛延誤計(jì)算在信號(hào)交叉口進(jìn)口道處，車輛在紅燈期間受阻，需排隊(duì)等待綠燈放行。一、車輛延誤計(jì)算——車輛受阻描述實(shí)施城市交通控制的目標(biāo)是保障交通流暢通、平穩(wěn)運(yùn)行，因此對(duì)車輛延誤的分析和控制就成為其中的一個(gè)核心問(wèn)題。在信號(hào)交叉口進(jìn)口道處，車輛在紅燈期間受阻，需排隊(duì)等待綠燈放行。車輛受阻程度，一方面與進(jìn)口道車流到達(dá)率及其飽和流率有關(guān)，另一方面又與交叉口信號(hào)配時(shí)參數(shù)有關(guān)。在車輛到達(dá)率與飽和流率一定的情況下，合理的信號(hào)配時(shí)方案，可使交叉口車輛延誤達(dá)到最小。4.2車輛延誤計(jì)算進(jìn)口道車流到達(dá)率及其飽和率車輛受阻程度交叉口信號(hào)配時(shí)參數(shù)影響因素描述指標(biāo)周期車輛延誤（輛?秒）平均車輛延誤（秒）平均排隊(duì)長(zhǎng)度（輛）小時(shí)車輛延誤（輛?時(shí)）車輛延誤交叉口服務(wù)水平反映？4.2車輛延誤計(jì)算交叉口的交通狀態(tài)類型車輛在交叉口的受阻情況因交叉口不同的交通狀態(tài)而異。一般將交叉口交通狀況分為三種：欠飽和、臨界飽和（飽和）、過(guò)飽和。比較項(xiàng)目欠飽和臨界飽和過(guò)飽和設(shè)參數(shù)比較參數(shù)

4.2車輛延誤計(jì)算2.欠飽和狀況（1）車輛受阻過(guò)程分析

主要由兩條斜線組成：一條斜線始于O點(diǎn)，其斜率為N；另一條斜線始于綠燈時(shí)間的起點(diǎn)，其斜率為q。4.2車輛延誤計(jì)算G—相位i綠燈時(shí)間R—相位i紅燈時(shí)間

N輛t秒SτqCGSNqSτGRCQmOAB欠飽和車輛受阻圖

最大排隊(duì)長(zhǎng)度Qm

進(jìn)一步說(shuō)明

消散時(shí)間

4.2車輛延誤計(jì)算（2）車輛延誤一個(gè)周期內(nèi)受阻車輛數(shù)為m，周期車輛延誤d是m輛車受阻延誤時(shí)間的總和，即

在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)，對(duì)于某一相位進(jìn)口車道，到來(lái)的車輛受到的延誤為周期車輛延誤，單位為輛?秒/周期，可簡(jiǎn)寫為輛?秒。周期車輛延誤d周期車輛延誤d可直接由圖所示車輛受阻圖中延誤三角型的面積來(lái)求取G—相位i綠燈時(shí)間R—相位i紅燈時(shí)間

N輛t秒SτqCGSNqSτGRCQmOAB欠飽和車輛受阻圖B'4.2車輛延誤計(jì)算（2）車輛延誤消散時(shí)間改寫為式中：

S----飽和流率(veh/s)

q----車流到達(dá)率(veh/s)

R----紅燈時(shí)間(s)可見(jiàn)周期車輛延誤d與紅燈時(shí)間R的平方成正比。G—相位i綠燈時(shí)間R—相位i紅燈時(shí)間

N輛t秒SτqCGSNqSτGRCQmOAB欠飽和車輛受阻圖B'4.2車輛延誤計(jì)算（2）車輛延誤

平均排隊(duì)長(zhǎng)度是指在持續(xù)時(shí)間內(nèi)，進(jìn)口道處車輛排隊(duì)的平均長(zhǎng)度，用??

?表示，單位為輛。在持續(xù)時(shí)間內(nèi)，信號(hào)周期為C，車流到達(dá)率為q，則平均排隊(duì)長(zhǎng)度??

?等于周期車輛延誤d除以信號(hào)周期C，即：4.2車輛延誤計(jì)算

平均排隊(duì)長(zhǎng)度CGRtτS-qqQmQ

（2）車輛延誤4.2車輛延誤計(jì)算周期車輛延誤d單位為輛?秒，當(dāng)用單位輛?時(shí)來(lái)表示時(shí)，改寫為d/3600（輛?時(shí)），又小時(shí)周期數(shù)K=3600/C，則得小時(shí)車輛延誤D。

（2）車輛延誤小時(shí)車輛延誤是指在進(jìn)口道持續(xù)一小時(shí)情況下得車輛延誤，用D表示，單位為輛?時(shí)/時(shí)。在持續(xù)時(shí)間內(nèi)，車流到達(dá)率為q，則小時(shí)車輛延誤D等于周期車輛延誤d乘以小時(shí)周期數(shù)K。小時(shí)車輛延誤D4.2車輛延誤計(jì)算3.臨界飽和（飽和）狀況車輛受阻過(guò)程分析臨界飽和車輛受阻圖

G—相位i綠燈時(shí)間R—相位i紅燈時(shí)間

N輛t秒GS,qC,SτNqSτGRCQm

分析車輛受阻圖可知，在飽和狀況下，車流到達(dá)率q、飽和流率S和相位流量比y均有其臨界值：

特點(diǎn)4.2車輛延誤計(jì)算(2)車輛延誤與欠飽和狀況下的分析計(jì)算相同，周期車輛延誤d可由車輛受阻圖中延誤三角形的面積求取，即：周期車輛延誤d

4.2車輛延誤計(jì)算

小時(shí)車輛延誤D

(2)車輛延誤4.2車輛延誤計(jì)算4.過(guò)飽和狀況

特點(diǎn)

4.2車輛延誤計(jì)算車輛受阻過(guò)程分析

4.2車輛延誤計(jì)算RN(1)(2)信號(hào)周期IQ1qCNC

信號(hào)周期車輛受阻圖(I)

N輛t秒qSC(1)-正常相位延誤(2)-過(guò)飽和延誤

G車輛受阻過(guò)程分析第二個(gè)信號(hào)周期的過(guò)飽和車輛受阻圖

4.2車輛延誤計(jì)算(1)(2)信號(hào)周期ⅡQ2NC(1)-正常相位延誤(2)-過(guò)飽和延誤

N輛t秒NqSCQ1信號(hào)周期車輛受阻圖(Ⅱ)

G—相位i綠燈時(shí)間R—相位i紅燈時(shí)間

RG車輛受阻過(guò)程分析若上述過(guò)飽和過(guò)程延續(xù)至第三個(gè)信號(hào)周期，并記延續(xù)持續(xù)時(shí)間為T，則過(guò)飽和車輛受阻過(guò)程如圖，滯留車隊(duì)長(zhǎng)度為：NTqTN(veh)t(s)GGGRRRSSQ3Q2Q1NqS持續(xù)時(shí)間T車輛受阻圖TCCC取T=3C，則得：在延續(xù)時(shí)間T內(nèi)，滯留車隊(duì)Q的變化如圖：4.2車輛延誤計(jì)算(q-N)T

Ⅲ

Ⅱ

I

t(s)

Q（veh）

Q3Q2Q1持續(xù)時(shí)段T滯留車隊(duì)圖

T

(2)車輛延誤

4.2車輛延誤計(jì)算(2)車輛延誤

4.2車輛延誤計(jì)算F·韋伯斯特運(yùn)用排隊(duì)論，并通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬與試驗(yàn)研究，建立了韋伯斯特延誤模型。此模型只適用于欠飽和狀況下車輛延誤的估計(jì)，韋伯斯特延誤曲線如圖所示。DqxD2D11.00.90.80.7韋伯斯特延誤曲線正常相位延誤隨機(jī)延誤車輛延誤組成

已知欠飽和車輛延誤，即正常通行狀態(tài)下周期延誤表達(dá)式：

則一個(gè)周期內(nèi)車輛平均延誤時(shí)間

4.2車輛延誤計(jì)算DqxD2D11.00.90.80.7韋伯斯特延誤曲線正常相位延誤隨機(jī)延誤車輛延誤組成

車輛平均延誤

4.2車輛延誤計(jì)算3.韋伯斯特延誤模型

上式中，第一項(xiàng)表示均勻到達(dá)；第二項(xiàng)表示考慮隨機(jī)波動(dòng)的泊松分