信号交叉口混合交通的综合延误模型研究

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1、第二部分：交道运输规划与管理⋯”一’～‘?氲J，州t《_一-_-埔l，_一々-信号交叉口混合交通的综合延误模型研究张鹏，常玉林(江麦移浮汽车与茹苗工程学院，江苏镇江212013)摘要：为了对信号交叉口的配时方法进行优化，兼顾行人和非机动车的交通利益，减少混合交通的总延误时间，分别对机动车、非机动车、行人的信号交叉I：／延误计算方法和饱和流率进行分析，提出了以混合交通所有交通参与人的总延误最小为优化配时目标的综合延误模型，并采用非线性规划的方法搜索最优周期和各个相位的有效绿灯时长。应用分析表明，按照这一方法进行配时，人均延误比传统配时方法

2、有所降低。关键词：交通工程；广义延误模型；非线性规划；混合交通；信号交叉．口0引言目前国内外常用的奴口信号配时方法中，周期时长是以车总延误最小或以通行能力满足车辆通行为目标来确定的，而绿信比．足撒照相位关键车辆流量进行分配的。对于过街行人只做过街时间和通行台甚力上的简单验证。对于非机动车则是很少考虑，对于公交车而是托目与社会车期游同对待。在以混厶交通为特点的我国，这是很不合理而目很不公平的。特别是当交叉IZl过街行人量比较大(如城市商业区)，非机动车量比较大(如上下班)的时候，传统的配时方法则更显不合理。为此，本文提出了—种能体现所有药

3、苗参与者公平利益的广义延误模型，通过配时，达到交叉口所有交通参与者总延误最小的目标，体现了“以人为本”的思想。综合考愈叭动车、非机动车、行人通过路El时的通行权、先行权、占用权要求，平交路口混合交通放行方法在我国常用的有三种：时间分离法、空间分离法和时空分离法【l】。时间分离法是在信号周期时间内拿出—个专有相位放行行人和自行车。时空分离法是自行车‘‘二拗迹}街”法。空间分离法实质七是让非机动车按机动车相位走，行人随本向直行饥动车和非机动车一j起过街，这种方法路口秩序好，能充分=利用路I：1面积，可以做到分离所有冲突，通行能力高，故最为常

4、用。因此，本文就以空间分离法建立模型。1信号交叉口的延误及饱和流率计算1．1机动车延误及饱和流率计算关于信号交叉口车辆延误的研究很多[21，比较极臻度的研究成果是美国《道路通行能力手册》中的系列延五吴模型，本文采用其最新版本HCIVl2000中推荐的交叉口车辆廷瀑愀型例铲篙肌900r(xa-1)+卜1)2+8咿K／x”卜(1)式中：C为周期时长；西为相位i的／进口方向车辆平均延误(S)；PF为均匀延误修正系数，不采用线控时推荐值为l；r为分析期(h)，缺省值为0．25；K为控制设置的修正系数，定时控制推聋莹值为0．5，，为上游车辆过滤修

5、正系数，对于独立信号交叉口推荐值为l；do为初始排队延误(s)，缺省值为0。关于信号交叉I=1机动车的饱和流率，HCM2000作了详细的讨论，分别从车道宽度、车道坡度、车辆组成等11q"；b-面对理论值进行修正s=soN氏触是昂^b厶舶k赫如硒02、)式中，s为车道组的修正饱和流率(辆m)；％单车道的理论饱和流率(pc／Win)；N车道数；其他字母含义2212005·8中国·大连交通研究与探索(2005)一第六声全目交通运输领域童卑学术会议论文亲州_m⋯’埘∥fn～rw‘■，”坤-{一埘’4”^，僖4t脚r口一㈣‘，⋯¨1∥一7．”，舻

6、彬蔚世廿o‘t矗峁—，撑+zF伊■0■■●■彬栅JE■F■t掣，可参考HCM2000。1．2非机动车延误和饱和流率计算HCM2000也给出了信号交叉口非机动车延误的计算模型，该计算模型把自行车到达方式简化为均匀到达，具体公式如下【3】0．5C(1一等)2弘—1-min(嘉Vb,g?)。’式中，以为相位f的／进口方向自行车乎=啕延误(s)；Z为相位f自行车蜘剞鼯黼间；岛为鞘自行车的饱和流率(辆．恤)o采用空间分离法处理j闭恸车，按照宴嘀IcI．4】所总结嗍动车硎立勇矩列醐恸车、行^．相位的圈崮鳢野宁法，同—相位非机动车的有效绿灯时间就等于

7、机动车的有效绿灯时间。当设置专存j}机动车相位时，如文献15】所示，则豉=＆一t(4)式中，f为相位i非机动车提前截止的时间。关于信号交叉口非机动车的饱和流率，理论匕常采用高峰小时饱和流率进行计算网s一=≠去×丁3600(5)式中，‰为自行车单车道最大通过量(辆m)；B为自行车单车道宽度，常取Ira；，为密集车流通过停车线断面的某一段时间(S)；St"为t’时段内通过停车线断面的自行车数量(辆)。·在实际应用中，信号交叉口自行车的饱和流率通常取：&=2200辆炳·m)to]。1．3过街行人延误及饱和流率计算假设行人均匀到达交叉口，则信号

8、交叉口过街行^的延误模型和非机动车的基本相似，可以简单表示为o．5c0一要)：弘蔫1@’一min(上，等)式中，如为相位i的第j『个人行的苴匕—们捕方向彳认的平均延(S)；毋为相位i行人删垒默耐间；％为单位