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信号灯优化方案书 篇一：城市平面信号灯交叉口通行能力分析与优化设计 城市平面信号灯交叉口通行能力分析与优化设计 华中科技大学 硕士学位论文城市平面信号灯交叉口通行能力分析与优化设计 摘 要提高城市平面信号交叉口效率的问题，近年来一直是学术界研究的焦点。对交叉口效率的衡量通常是以通行能力和与之相应的服务水平为标准。城市信号交叉口的通行能力，主要与信号配时、道路和交通设施的几何特征，以及交叉口的交通特性休戚相关。论文力图通过分析这几个方面，透过交叉口错综复杂的交通流运动现象，使信号交叉口有较为清晰的面容，探讨提高信号交叉口通行能力、服务水平和安全性的有效措施。 本文所追求的是可量化的、可操作的措施，而不仅仅是定性意义上的泛泛而谈。同时，摈弃过于学究气、令人生畏的分析公式，试图提供一些有助益的易于操作的策略。尽可能参考每一方向的权威著作的必威体育精装版版本，在总结借鉴国内外相关经验的基础上，对交叉口的空间设计进行完整详细的分析，并为交叉口的信号配时方法、交叉口信号评价方法提出了系统而清晰的框架。 首先，从空间设计角度深入探讨交叉口的渠化设计方法，详细介绍城市平面信号灯交叉口每一构成部分设计和改良的措施，给出了若干可操作的建议，引入目前国内还没有的一些有效增加通行能力和安全性的方法。譬如，利用路缘扩展缩短行人过街距离，将自行车道安置在右转机动车道的左边等等。 其次，关于交叉口信号控制方面，从近些年国外信号控制的若干成果入手，系统且详细地介绍了交叉口信号控制的类型，选择何种控制方式的建议，信号配时的流程，以及相位设计的方法。鉴于左转车流是引起交叉口冲突的最重要原因，本文尤其注重对左转相位设计的探讨。文章对国外经验的介绍考虑了我国交叉口的实际交通状况，提出的建议具有可实施性。 最后，当交叉口的信号控制方案确立以后，面临的问题是新的控制方案是否真的优于旧方案，若有多个备选方案，哪一个最具优势，因此对方案的选择和评价非常重要。本文系统探讨了交叉口信号控制方案的评价方法、评价层面，尤其详细介绍了目前世界上最为风行的美国道路通行能力手册评价分析方法。 此外，对安全的考虑贯穿本文的始终，作者希望以此来表示交通设计者对生命敬畏的心情。 绪论1.1 研究背景 世界上最繁忙的城市大多有着最拥堵的城市交通，而这些拥堵集中地体现在城市交叉口。城市交叉口是城市交通的瓶颈，平面信号灯交叉口在城市交叉口中占据着主导地位，其设计的优劣，极大地影响着着整个城市交通的效率与安全。 存在潜在的交通流冲突是城市交叉口的固有特性。来自各个方向的车流集中在交叉口，且由多个方向的交通流汇入造成众多的冲突点，导致交叉口常常人车纠结，效率低下，并且往往是交通事故的多发地带。据统计，城市整体交通中有约 45％的交通事故发生在交叉口；14％的恶性交通事故发生在城市中央商务区，而其中 2/3发生在交叉口1 。对城市平面信号灯交叉口通行能力的研究，可以有效提高城市交通整体的效率。 广泛的实践已经证明，通过合理的几何设计以及对交叉口的交通控制管理来分离交叉口冲突的交通流，提高交叉口的通行能力是提高城市交通安全与效率的有效方法。对于交叉口通行能力的挖掘，可以使时空资源得到有效利用，从很大程度上改善交叉口的运行状况。本文正是从这一角度出发，来探讨提高城市平面交叉口通行能力的方法。 1.2 国内外相关问题的研究进展1.2.1 国外对城市平面交叉口通行能力及其优化的研究 美国交通研究理事会（ Transportation Research Board）的道路通行能力手册（Highway Capacity Manual）提供了一系列技术来评估交通设施的通行能力以及服务水平，这其中包括道路、交叉口以及为行人、自行车提供的交通设施等。在过去的50 余年中，HCM 为此作出了不懈的努力，在交通学界赢得了独一无二的倍受尊崇的地位。1 FHWA Course on Bicycle and Pedestrian Transportation FHWA Washington D.C.2001 1 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 HCM 最初的版本发表于 1950 年，这是第一份提出量化交通设施通行能力概念的文件；接着，1965 年的版本首次提出了服务水平的概念，这在以后成为了制定交通规划、交通设计，以及交通控制的基本依据；HCM1985 年版，以及之后的升级版 94和 97 版，成为应用最为广泛的版本，被译成数十种语言在世界范围内流传，（其中HCM85 中文版的译者为任福田，1989 年出版）并且渐渐成为交通界评价服务水平以及通行能力的标准参考书，被世界各地的 交通分析学者们所依赖。 HCM2000 是美国道路通行能力手册的必威体育精装版版本，也是目前这一领域的最权威著作。先前的版本侧重于对高速公