交叉口通行能力計(jì)算(HCM)

創(chuàng)作編號(hào)：GB8878185555334563BT9125XW創(chuàng)作者：鳳嗚大王*（三）交叉口流量、延誤、信號(hào)配時(shí)調(diào)查與分析1、交叉口流量、延誤、信號(hào)配時(shí)調(diào)查（1） 交叉口流量調(diào)查交叉口的交通狀況比較復(fù)雜，交叉口交通量調(diào)查一般采用人工觀測(cè)法，也可采用車輛檢測(cè)器采集數(shù)據(jù)。人工觀測(cè)法在選定的交叉口，在規(guī)定的觀測(cè)時(shí)段，記錄通過(guò)交叉口每個(gè)進(jìn)口道停車線斷面的車輛數(shù)，一般要對(duì)每個(gè)進(jìn)口道分方向（左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)3個(gè)方向）、分車型進(jìn)行觀測(cè)。分方向、分車型進(jìn)行交叉口交通量進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，一般需要較多的觀測(cè)人員。如果交通量較大，可在每個(gè)進(jìn)口安排5~7名觀測(cè)員，2人記錄左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車數(shù)量并報(bào)時(shí)，2~3人記錄直行機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車數(shù)量并報(bào)時(shí)，2人記錄右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車數(shù)量。如果需要保證較高的精度，可適當(dāng)增加1~2名觀測(cè)員。調(diào)查時(shí)間一般選在高峰時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行，數(shù)據(jù)記錄時(shí)至少每隔15min做一次記錄，最好每5min記錄一次將。信號(hào)交叉口交通量的人工觀測(cè)和交叉口延誤的點(diǎn)樣本法綜合進(jìn)行。交叉口流量觀測(cè)表見(jiàn)表5。（2） 交叉口延誤調(diào)查（表6）3）交叉口道路條件和信號(hào)配時(shí)調(diào)查（表7）2、交叉口分析（1）交通量換算在實(shí)測(cè)交通量時(shí)，一般分車型計(jì)測(cè)車輛數(shù)，在交通流中不同車型的車輛由于其占有的空間與時(shí)間的不同，同一車道的通過(guò)數(shù)量也不同，而在交通運(yùn)營(yíng)中常常需要將其換算成某種單一車型的數(shù)量，通稱之為交通量換算。獲得交叉口交通量數(shù)據(jù)后，一般需要進(jìn)行車型換算，得到每個(gè)方向和進(jìn)口的換算交通量（當(dāng)量交通量）。車型換算標(biāo)準(zhǔn)可參考表8、表9。（2）交叉口交通量匯總表（表10）（3）交叉口流量流向圖繪制交叉口流量流向圖時(shí)所采用的交通量為換算交通量，見(jiàn)圖1。（4）交叉口交通改善措施（參考案例二）

表5交叉門乍溢竝訓(xùn)代衣調(diào)查H期 天氣 調(diào)查員 統(tǒng)計(jì)員 驗(yàn)收員 調(diào)杳地點(diǎn) 路口編號(hào) 調(diào)查時(shí)段 交叉口控制方式進(jìn)口路口類形方向：左行口直行口右行口型客車貨車摩托車助力車電動(dòng)車自行車小型屮型大型小型1丨叫'J大型三輪二輪1-56~1011?1516?2021?2526?3031-3536-4041-4546-5051-5556-60小計(jì)1-56~1011-1516?2021-2526?3031?3536-4041-4546-5051-5556-60小計(jì)注：交叉口類型：①十字形和X形交叉口②T形或Y形交叉口③環(huán)形交叉口④多路交叉口④錯(cuò)位交叉口交叉口控制方式：①無(wú)信號(hào)控制②定時(shí)信號(hào)控制③感應(yīng)信號(hào)控制

表6點(diǎn)樣本法交叉口延誤現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)記錄表調(diào)查日期： 天氣： 調(diào)查員姓名： 調(diào)查地點(diǎn)： 路口編號(hào)： 交叉口類型：_進(jìn)口（東、南、西、北）：控制方式：方向（左、直、右）:開(kāi)始時(shí)間在下列時(shí)間內(nèi)停在引道內(nèi)的車輛數(shù)引道交通量00:00+0s+15s+30s+45s停駛車數(shù)不停駛車數(shù)

④多路交叉口④錯(cuò)位交叉口交叉口控制方式：①無(wú)信號(hào)控制②定時(shí)信號(hào)控制③感應(yīng)信號(hào)控制表7交叉口道路條件和信號(hào)配時(shí)調(diào)查表交叉口名稱： 類型： 調(diào)查口期： 月口星期交叉口名稱： 類型： 調(diào)查口期：—刀―口星期_人氣： 調(diào)查員：道路條竹進(jìn)口坡度(%)機(jī)動(dòng)乍道數(shù)(Z-7直/右)機(jī)動(dòng)車道寬度并/血/右(m)非機(jī)動(dòng)車道寬度(m)中央分隔帶寬度(m)機(jī)E分隔帶寬度(m)調(diào)整停車道\皿公共汽乍離峰丿系，曲進(jìn)U東進(jìn)口南進(jìn)U北進(jìn)口坡度：+表示上坡，-表示卜?坡；Nb：公共汽車停靠車站次/h;最小配時(shí)：行人橫道最短綠燈時(shí)間；重西停放車次/h；干擾行人流：相沖突的行人/h；到達(dá)類型：類2信號(hào)配時(shí)及和位備注r圖解南北心轉(zhuǎn)南北言行東西左轉(zhuǎn)東曲|工行11J］八1111八t/*11\ 」/一\\ < ?配時(shí)綠燈時(shí)間二 S黃燈時(shí)間二 S全紅時(shí)間= S綠燈時(shí)間二 S黃燈時(shí)間二 S全紅時(shí)間二 s綠燈時(shí)間二S黃燈時(shí)間二 S全紅時(shí)間二 S綠燈時(shí)間二 s黃燈時(shí)間二 s全紅時(shí)間=S固定周期或感應(yīng)式—,保護(hù)轉(zhuǎn)彎/ 允許轉(zhuǎn)彎 行人表8 《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50220-95中的當(dāng)量小汽車換算系數(shù)車種換算系數(shù)車種換算系數(shù)自行車0.2旅行車1.2二輪摩托0.4大客車或小于9t的貨車2.0三輪摩托或微型汽車0.69~15t貨車3.0小客車或小于3t的貨車1.0鉸接客車或大平板拖掛貨車4.0表9《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ37-1990）規(guī)定車輛換算系數(shù)車型小汽車普通汽車鉸接汽車路段上換算系數(shù)11.52環(huán)形交叉口換算系數(shù)11.42信號(hào)交叉口換算系數(shù)11.63.5無(wú)信號(hào)控制交叉口換算系數(shù)11.53.54）交叉口延誤計(jì)算表10交叉口交通量匯總表進(jìn)口機(jī)動(dòng)車(veh/h)機(jī)動(dòng)車(pcu/h)非機(jī)動(dòng)車（veh/h）非機(jī)動(dòng)車（pcu/h）換算合計(jì)（pcu/h）行人（人/h）東左轉(zhuǎn)26427414463337—直行568586640232818—右轉(zhuǎn)40841822881499—合計(jì)1240127810123761654西左轉(zhuǎn)30830816058366—直行444474492154628—右轉(zhuǎn)25226016855315—合計(jì)100410428202671309南左轉(zhuǎn)23926124672333—直行109811778202661443—右轉(zhuǎn)21522720246273—合計(jì)1552166512683842049北左轉(zhuǎn)25326819093361—直行112211358322921427—右轉(zhuǎn)23224821665313—合計(jì)1607165112384502101圖1某叉口高峰小時(shí)流量流向圖(四)信號(hào)交叉口通行能力計(jì)算和服務(wù)水平分析(HCM2000)1、輸入模型輸入交叉口的幾何條件、交通條件和信號(hào)條件，最關(guān)鍵的交通特性是每一進(jìn)口道上車輛的到達(dá)類型，有關(guān)信號(hào)設(shè)計(jì)的全部資料包括相位圖、周期長(zhǎng)、綠燈時(shí)間和綠燈間隔時(shí)間。2、交通量校正模型運(yùn)行交通量的校正是把每小時(shí)交通量轉(zhuǎn)換成高峰小時(shí)內(nèi)15min周期的流率。將各流向的交通量除以相應(yīng)的高峰小時(shí)系數(shù)，便的高峰流率，即每一進(jìn)口道或每一流向的高峰流率。vV/PHFp15確定供分析用的車道組

是指在交叉口的一個(gè)進(jìn)口道上，服務(wù)于一個(gè)或幾個(gè)交通流向的一條或多條車道，把交叉口分成幾個(gè)車道組時(shí)，既要考慮交叉口的幾何線形，又要考慮交通的流向分配。這時(shí)要遵照下列原則：一條或幾條專用左轉(zhuǎn)車道應(yīng)看作獨(dú)立的車道組，專用右轉(zhuǎn)車道也是如此配置。對(duì)于有專用左、右轉(zhuǎn)車道的進(jìn)口道，所有的直行車道視為一個(gè)獨(dú)立的車道組。對(duì)多于一條車道的進(jìn)口道，包括左、直混合道，則有必要確定車道使用的平衡狀況，并估計(jì)是否由于左轉(zhuǎn)車過(guò)多而混合車道變成了專用左轉(zhuǎn)車道。3、飽和流率模型在這一模型中，要對(duì)每個(gè)車道組計(jì)算其飽和流率。飽和流率是假定進(jìn)口道在全綠燈的條件下，所能通過(guò)的最大流量。SS0Nfffffffffff0wHVgpbbaRTLTLULpbRpbT式中：S 車道組飽和流率(pcu/h)；0車道組在理想條件下的飽和流率(pcu/h)；0車道組中車道數(shù)；車道寬度修正系數(shù)；交通流中大中型修正系數(shù)引道坡度修正系數(shù)；引道坡度修正系數(shù)；停車修正系數(shù)；fbb——公交車(站臺(tái))阻塞系數(shù)地區(qū)類型修正系數(shù)；fLU車道利用率修正系數(shù)；地區(qū)類型修正系數(shù)；fLU車道利用率修正系數(shù)；左轉(zhuǎn)修正系數(shù)右轉(zhuǎn)修正系數(shù)修正系數(shù)計(jì)算：車道寬度修正系數(shù)

fwfw=1+(W-3.6)9式中：W——車道寬度，一般大于2.4米，當(dāng)車到大于4.8m時(shí)最好采用2車道比較合適。重型車修正系數(shù)：f一丄一

HV1+P(E—1)

HVHVE——重型車折算系數(shù)，取2.0；HV坡度修正系數(shù)表示無(wú)論大型車還是小汽車相比在運(yùn)行有影響，坡度修正系數(shù)fg滿足下面公式:1-式中：G 引道坡度，一般取Ge[-0.06,0.1o]停車次數(shù)校正系數(shù)說(shuō)明了停車對(duì)附近車道的摩阻影響，以及由于車輛出入停放區(qū)偶爾會(huì)對(duì)相鄰車道有阻塞的影響，停車次數(shù)校正系數(shù)f滿足下面公式:p0<N<180mN-0.10<N<180m3600NN=0m式中：N式中：N——車道數(shù)，Nm1h內(nèi)的停車數(shù)。一般f>0.95p公共交通阻塞系數(shù)，說(shuō)明了該地區(qū)公共交通車輛因上下車而?？吭谠O(shè)置于靠近交叉口前后的公共汽車站對(duì)交叉口的影響。公共交通阻塞系數(shù)fbb滿足下式14.4NTOC\o"1-5"\h\zN- B。= 3600bb N

N 車道數(shù)，N lh內(nèi)公共車輛的停車數(shù)，一般0<N<250,一般情BB況下f>0.95bb地區(qū)類型系數(shù)在商業(yè)區(qū)f=0.90；其它地方，f=1。aa右轉(zhuǎn)修正系數(shù)f （包括行人流的影響）RT專用車道 f二0?85；RT共用車道 f=1.0-0.5pRTRT單一車道 f二1.0—0.135PRTRT左轉(zhuǎn)修正系數(shù)fLT設(shè)有左轉(zhuǎn)專用相位且有專用車道時(shí)，f二0.95LT設(shè)有左轉(zhuǎn)專用相位但沒(méi)有左轉(zhuǎn)專用車道時(shí)，f二 -——LT1+0.05PLTP——左轉(zhuǎn)車比例LT車道利用率修正系數(shù)車道利用率修正主要考慮交通量在包含有多個(gè)車道的某一個(gè)車道組的幾個(gè)車道上的不均勻分布，修正系數(shù)主要考慮最高流量車道，公式計(jì)算如下：LULUv——車道組未調(diào)整需求流率；gv——最高流量車道未調(diào)整需求流率；g1N——車道組車道數(shù)。行人自行車阻塞系數(shù)f和f，交叉口進(jìn)口道由于行人或自行車的左右轉(zhuǎn)LPbRPb對(duì)交叉口車輛運(yùn)行的影響，行人、自行車阻塞修正系數(shù)f和f滿足下面公式：LPbRPb

f =1-P(1-A )(1-P)Lpb LT PBT LTAf =1-P(1-A )(1-P )Rpb RT PBT RTA式中fLpb左轉(zhuǎn)行人、自行車修正系數(shù)；Rpb右轉(zhuǎn)行人、自行車修正系數(shù)；PLT進(jìn)口道左轉(zhuǎn)行人占進(jìn)口道總行人的比例；APBT階段允許調(diào)整系數(shù)；PLTA式中fLpb左轉(zhuǎn)行人、自行車修正系數(shù)；Rpb右轉(zhuǎn)行人、自行車修正系數(shù)；PLT進(jìn)口道左轉(zhuǎn)行人占進(jìn)口道總行人的比例；APBT階段允許調(diào)整系數(shù)；PLTA行人專用左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間占總左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間比例；PRT進(jìn)口道右轉(zhuǎn)行人占進(jìn)口道總行人的比例；PRTA行人專用右轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間占總左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間比例；4、通行能力分析模型通行能力分析中，前幾個(gè)模型的計(jì)算結(jié)果可用來(lái)計(jì)算關(guān)鍵的通行能力變量，包括：每個(gè)車道組的通行能力；首先計(jì)算交叉口進(jìn)口道每個(gè)車到組的飽和流率，最后乘以綠信比就可以得到這個(gè)車道組的通行能力了。C=SxXii iiX=iC二S(g/C)；iii式中：C式中：Ci車道組i的通行能力，pcu/h；綠信比（有效綠燈時(shí)間/周期時(shí)間）；車道組i的飽和流率，pcu/h。引道和交叉口的實(shí)際通行能力引道實(shí)際通行能力等于每個(gè)車道組通行能力之和，交叉口的際通行能力等于每個(gè)引道（進(jìn)口道）通行能力之和。C=￡cAii=1

CCsii=1式中：CA、Cs——分別為引道和交叉口的通行能力，pcu/h；Ci 車道組i或引道i的通行能力，pcu/h；n——引道的車道組數(shù)；每個(gè)車道組的v/C比值：X=v/Ciii整個(gè)交叉口的v/C極限比值：X=C(v/S)xc]/(c-L)c ci5、服務(wù)水平模型在服務(wù)水平模型中，對(duì)每個(gè)車道組估算每輛車的平均停車延誤，并估算各進(jìn)口道和整個(gè)交叉口每輛車的平均停車延誤。①假定車輛是隨機(jī)到達(dá)，可用下列公式計(jì)算每個(gè)車道組每輛車的平均停車延誤。d=d(PF)+d+di 2 3均勻延誤：d均勻延誤：d1=0.5c(l-g/c)21一min(X,1.0)附加延誤：=900T[(X-1)+(X-1)2+mXC一1800T1-min(一1800T1-min(1,x)]初始排隊(duì)附加延誤：d3=<C初始排隊(duì)附加延誤：d3=<1800-QbL

TxCPF=(1-P)fPA+d+d1-g/ 23b集合延誤的估算使用延誤估算程序可以得到每個(gè)車道組每輛車的平均停車延誤，集合這些數(shù)值后

可得到交叉口一個(gè)進(jìn)口及整個(gè)交叉口的平均延誤。進(jìn)一步將各進(jìn)口道延誤加權(quán)平均，得到交叉口的平均延誤：b．服務(wù)水平的確定交叉口服務(wù)水平與每輛車的平均停車延誤有關(guān)。一旦估算出每個(gè)車道組的延誤，便可匯集出每一進(jìn)口道以及整個(gè)交叉口的平均延誤。信號(hào)交叉口的服務(wù)水平用延誤來(lái)衡量。延誤是反映駕駛員不舒適、受阻、油耗和行駛時(shí)間損失的指標(biāo)。服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn)用15min分析期間內(nèi)每輛車的平均停車延誤來(lái)表示。美國(guó)信號(hào)交叉口服務(wù)水平標(biāo)準(zhǔn)北京市市政設(shè)計(jì)院建議的服務(wù)水平服務(wù)水平-一*-二*三四路口交通負(fù)荷系數(shù)V/C<0.50.6?0.90.8?1.01車輛通過(guò)路口平均損失時(shí)間（s）<3030?4040~5050紅燈平均阻車長(zhǎng)度（s）<50<100<150>150乘客與駕駛員在路口的感受舒適通暢接近飽和常呈混舌L阻塞6、運(yùn)行分析結(jié)果說(shuō)明運(yùn)行分析將產(chǎn)生兩個(gè)必須考慮的關(guān)鍵成果每個(gè)車道組及整個(gè)交叉口的v/C比；每個(gè)車道組和進(jìn)口道及控制交叉口的平均停車延誤以及對(duì)應(yīng)的服務(wù)水平；若極限比v/C小于1.00，但某些車道組的v/C比卻大于1.00時(shí)，一般是由于綠燈時(shí)間分配不合理所致，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的相位重新配時(shí)。若極限比v/C大于1.00，表明整個(gè)信號(hào)和交叉口的幾何