城市信号交叉路口混合交通流动态参数分析及服务水平评价研究

摘要

随着当前城市经济的高速发展，目前大多数城市道路资源可开发的潜力越来越小，即现有的交通供给资源是有限的，由此使得城市道路的交通供需矛盾日益激化。在城市道路交叉路口，汇聚着机动车、非机动车和行人组成的多路混合交通流，是交通拥堵和交通事故的多发生地带，存在着多个相互交叉的交通流同时利用同一平面完成分流、交汇和冲突等交通行为，成为道路网中道路通行能力的“瓶颈”。随着交叉路口的拥堵及其拥堵范围的扩散，必将影响其上、下游的道路交通，进而影响整个城市路网的畅通，给城市居民出行增添更多的不便。因此，如何有效、合理及科学地为交叉路口信号控制配时提供可靠技术指标，减少行人、非机动车及机动车辆通过信号交叉路口的延误时间，提高城市信号交叉路口的服务水平，对城市的发展起着重要作用。
　　 在城市的信号交叉路口，因为汇聚了不同方向的交通流，使得机非混行交叉口的通行能力远远低于路段，目前研究常采用机动车的通行能力、饱和度和延误时间等技术参数作为评价其道路服务水平的指标，显然不能真实反映实际状况。本文通过对混合交通流状态下的城市信号交叉路口的通行能力、延误参数及饱和流率等技术参数的分析及计算方法的探索，力求对信号交叉路口服务水平的评价能够真实反映其混合交通流状况，为城市道路交叉路口的信号控制、规划和评价提供相关的基本参数和理论依据。城市信号交叉路口延误是评价信号交叉路口的运行效率和服务水平的重要度量，它不仅反映了交叉路口的驾驶人员舒适性和车辆行驶时的受阻程度以及机动车的油耗和行驶时间损失，还反映了信号控制、设计的合理性。因此，延误分析对评价信号交叉路口的服务水平、信号控制方案和信号规划与设计有着重要意义。本文针对独立信号交叉路口在混合交通流条件下的延误问题进行了分析探讨，在实测数据分析的基础上，探讨了行人、非机动车和机动车辆的运行特性，分析了行人及非机动车对机动车运行时的冲突干扰影响，提出了对饱和流率的修正方法及通行能力的计算公式，通过分析信号交叉路口排队行驶车辆离散车头时距分布特点，建立了相应的延误模型，转向机动车流的运行特性因受反向车流及行人和非机动车的影响而与直行车流的运行特性而有所不同，本文对转向车辆的延误作了详细的讨论。最后，运用延误方差分析方法，对信号交叉路口服务水平的评价做出了探索。