第10章 无信号交叉口理论课件.pptVIP

第十章 无信号交叉口理论;本章主要内容;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;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;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tf的值为常数 (2) 对优先车流车头时距应用负指数分布； (3) 每股车流有稳定的流量 一种假设g(t)为阶跃分布函数： 式中：Pn(t)—n辆次要车流车辆进入持续时间为t的主要车流间隙的概率;另一种假设g(t)为连续线性函数： 式中：t0=tc-tf/2 对理想化的假设进行验证，结果显示： (1) 如果用实际分布来代替固定的tc和tf的值，通行能力下降； (2) 驾驶员行为可能不一致，导致通行能力的增加。;(3) 用更实际的车头时距分布来代替主要车流间隙的负指数分布，通行能力将增加； (4) 许多无信