冰雪条件下信号交叉口交通流特性分析.pdf

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1、第38卷第4期武汉理工大学学报(交通科学与工程版)V0I．38NO．42O14年8月JournalofWuhanUniversityofTechnologyAug．2014fTransportationScience8LEngineering)冰雪条件下信号交叉口交通流特性分析刘春晓”张亚平”张宏程国柱”(哈尔滨工业大学交通学院”哈尔滨l50090)(华中科技大学土木学院武汉430074)摘要：冰雪条件下信号交叉口的交通流与正常天气下相比会在定性和定量两方面产生变化，针对这一问题的专项研究是研究冰雪条件下信号交叉口周期优化和通行能力

2、的基础和前提．文中从信号交叉El车流特征出发，系统研究单点控制信号交叉口的车流基本参数在冰雪条件下的特性变化，并着重研究信号交叉口车辆时间损失特性，建立了冰雪条件下信号交叉口车辆延误时间影响模型．进一步以信号交叉口各进口道和整体交叉口车流为对象，根据自然形态区分的各类冰雪条件分别进行研究和建立相应模型，通过模型计算与实测结果的比较分析得出结论．关键词：冰雪条件；信号交叉口；交通流特性；影响模型中图法分类号：U491doi：10．3963／j．issn．2095-3844．2014．04．0280引言个流向的车流通过，此时各进口道不同

3、方向所显示的不同灯色的组合称为1个“信号相位”．图1为最简单、使用最广泛的2相位信号控交通流从普通路段进入交叉口范围后，经历制．图2为1个典型的4相位信号控制图【_1j．第一了停车排队、冲突分析、排队消散，然后离开交叉相位只给予东西方向左转，其他车辆禁行；第二相口．在这一过程中，车辆必须经历减速、制动、停车位只给予东西方向直行和右转，其他车辆禁止通和启动、加速的过程，增加车辆的等候和启动损失．车辆在交叉口的运行状态远比路段的运行状行；第三相位只给予南北方向左转，其他车辆禁止通行；第四相位只给予南北方向直行和右转，其它况复杂无序得多，

4、因此为保证车流顺畅有序地通过交叉口，有必要对交通流进行信号管制．车辆禁止通行．1交叉口信号控制基本参数lLJ交通信号控制是管理道路交叉口车辆通行最r111有效的途径，它通过分配给不同方向车流不同的第一叶目位第相位绿灯时间来控制车辆行驶，保证车流有序地行驶．图1两相位信号控制图其使用能够改善交通安全，减少交通拥堵．信号控jLLIlL__jjJLI制包括一系列基本的概念，如信号相位、信号周Jr一期、相位差、绿信比等．]rH——J、l、lrI—1ff厂第一相位第二相位第三相位第四相位1．1信号相位图2四相位信号控制图信号相位是将一个周期内

5、的通行时间划分成2个或多个时间段，每个时间段称为1个信号相1．2信号周期位，1个相位的时间段内只允许特定的1个或多一般的信号周期时长不小于36S，否则就不收稿日期：2Ol4—05一o1刘春晓(1975一)：男，博士，主要研究领域为交通工程学第4期刘春晓，等：冰雪条件下信号交叉口交通流特性分析·8O7·能保证几个方向的车辆顺利通过交叉口，可能引稳定行驶连续流的车头时距称为饱和车头时起二次排队．2相位的信号周期时长最大一般不距，用表示．但是信号交叉El的车流是周期性超过120S，否则可能会引起司机的等待烦躁或误停止，当信号变为绿灯时，车

6、辆由停止状态开始启以为灯色控制不能正常运转．信号周期一般用C动、前行，在信号交叉口队列前端几辆车的车头时表示，单位为Sl2]．距是大于饱和流量下的车头时距的．对于前几辆1．3相位差车，其从静止启动，其车头时距是大于饱和流量下相位差有绝对相位差和相对相位差之分．绝的车头时距，因此应增加其时距，从而得到一个增对相位差是指各个信号的绿灯(或者红灯)的起点量，称为启动损失时间，用z表示，则或者中点相对于某一个交叉口(关键交叉口)信号／一∑z(2)绿灯(或者红灯)的起点或者中点的时间之差．相式中：z为总启动损失时间，S；／为第i辆车的启对信号

7、差是指相邻交叉口同一相位的绿灯(或者动损失时间，s．红灯)起点或中点的时间之差．相对相位差等于两冰雪条件下的制动启动加速具有特殊的特个信号绝对差之差．征，信号交叉口的损失时间较正常天气情况下会1．4绿信比有所增大．绿灯初期交叉口中的直行车流在时间绿信比指在1个周期内某一相位有效绿灯时轴上可以划分为前后既相互联系又相互区别的四间g与信号周期长度C之比，用表示．最小绿个阶段．即，初始加速阶段、形成紧密跟驰队列阶灯时间可以根据行人过街所需的时间来确定，段、消散队列阶段、自由流速度．为了验证各阶段HCM(highwaycapacityman

8、ua1)中定义最小绿队列的形成与消散过程，选取某个交叉口的加速灯时间，见式(1)．度样本数据，绘出样本散点图，见图3．{fg⋯一3．2++o．824警W>3．om325Ignun一3·2++O．2rWE≤3·0m215(1)篝景O5式