第10章 无信号交叉口理论.pptVIP

CH10 无信号交叉口理论 第十章 无信号交叉口理论 本章主要内容 §1 理论基础 §2 二路停车控制的交叉口 §3 四路停车控制的交叉口 §4 经验方法 教学目的：掌握可插车间隙理论的原理和方法，了解二路停车控制的交叉口及其车头时距分布的特点与适用条件。 重点：可插车间隙、临界间隙 难点：通行能力的计算 可插车间隙理论是分析无信号交叉口运行的基本理论。 在无信号交叉口中，必须考虑车辆的优先权问题。 普通的无信号交叉口（四路相交）分类： 二路停车，即主路优先控制的交叉口（包括停车控制和让路控制） 四路停车，即主次路不分的交叉口 无信号控制交叉口的通行规则 若相交道路有主次之分，则支路车让干路车先行。《道路交通安全法》：“让行车辆须停车或减速观察，确认安全后，方准通过。” 若相交道路不分主次及不考虑优先，则先到达交叉口的车辆应先通过。根据《道路交通安全法》第43条：“车辆通过没有交通信号或交通标志控制的交叉路口，必须遵守下列规定依次让行： ①支、干路不分的，非机动车让机动车先行； ②非公共汽车、电车让公共汽车、电车先行； ③同类车让右边没有来车的车先行； ④相对方向同类车相遇，左转弯的车让直行或右转弯的车先行。” 停车让行示例 §1 理论基础 一、可插车间隙理论 1. 可利用间隙 次要车流中所有驾驶员在相似的位置所能够接受的最小间隙称为临界间隙，记为tc。只有在主要车流的车辆间隙至少等于临界间隙tc时，次要车流的驾驶员才能进入交叉口。 较长间隙中多名驾驶员从次路进入交叉口，在较长时间间隙中进入交叉口的次要车流车辆间的车头时距为跟随时间tf。 两向停车式，假设： 主要道路道路上的车辆优先通过路口； 主要车道上的双向车流视为一股车流； 交通量不大，车头时距分布符合负指数分布； 当间隙大于临界间隙tc 时，次要道路上的车辆可以穿越主要道路。 当次要道路中车辆跟驰的车头时距大于tf 秒时，次要道路中的车辆可以连续通过。 无信号交叉口理论中，假设驾驶员具有一致性和相似性。 行为不一致——进口道的通行能力降低； 行为一致——通行能力增加； 假定情况与实际情况相差不大。 可插车间隙参数受主干道车流和驾驶员操纵共同影响 2. 临界间隙参数的估计 (1) 回归技术 对于这种技术，在观测期间次路排队中至少应有一辆车，其过程为： 1) 记录主路上每个间隙的大小t和在该间隙中次路进入的车辆数n； 2) 对于每个只被n个驾驶员接受的间隙，计算平均间隙的大小E(t)； 3) 以平均间隙中进入的车辆数n对该平均间隙（作为相关变量）进行线性回归。 临界间隙tc： tc=to+tf/2 式中：tf—斜率（间隙/车辆数） to—间隙轴的截距 研究表明： tc=6.8s，to=5.0s ，tf =3.5s 无信号交叉口软件计算（Synchro 6, HCM2000） 东西方向：主要车流 南北方向：次要车流 EBL：Eastbound Left，往东左转 EBT：Eastbound Through，往东直行 NBR：Northbound Right，往北右转 (2) 临界间隙和跟随时间的独立估计 如果次要车流不是连续排队，此时用概率的方法更为合适。 临界间隙的估计：已知条件为一个驾驶员的临界间隙tc大于最大拒绝间隙而小于该驾驶员接受的间隙。 可用极大似然估计法来估计临界间隙tc。 3. 间隙大小的分布 无信号交叉口运行状况的主要影响因素： 主路中不同车流中车辆间隙的分布。 需要考虑随机车辆到达的方式 负指数分布→移位负指数分布（假设车辆的车头时距至少为tm秒）→二分分布 二分分布模型（M3模型）假设： 二、车头时距分布 1. 二分车头时距分布 科万M3车头时距模型的累积概率分布： 自由车辆的比例： 式中：qp—流量，A值的范围从6到9，见下表。 2. 不同车头时距模型的数据拟合 如果平均车头时距是21.49s，标准偏差是19.55s 流量为1／21.49=0.0465veh/s(167veh/h) 数据和方程拟合如图 当有大量非常短的车头时距，用二分车头时距分布比较好。由于只有较大的间隙可能被驾驶员接受，所以没有必要对较短的间隙道行详细地建模。 图10-5车头时距数据应用科万M3模型拟合的例子 §2 二路停车控制的交叉口 qp—优先车流流量 qn—非优先车流流量 tc—临界间隙 tf—跟随时间 一、两股车流间的相互作用 1. 通行能力 主要车流通行能力按路段通行能力计算； 次要车流通行能力qm： 式中：t—主要车流的间隙 g(t)—利用t能够通过主要车流的次要车流车辆数 f(t)—主要车流间隙分布的密度函数 采用可插车间隙模型，假设（理想化的）： (1) tc和