郝晨羽，劉小勇

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)械交通學(xué)院，新疆 烏魯木齊830052）

交叉口通行能力又稱(chēng)交通容量，是指道路設(shè)施疏導(dǎo)交通流的能力，在一定的交通、車(chē)行道和信號(hào)設(shè)計(jì)條件下，指定進(jìn)口道單位時(shí)間內(nèi)所能通過(guò)的最大交通流量。目前交通擁堵很大部分原因是由于交叉口的通行能力不足造成的，而對(duì)于通行能力計(jì)算方法適用性的研究，也成為當(dāng)今交通行業(yè)的熱門(mén)研究課題。

對(duì)交叉口通行能力的研究，具有重要意義:①通過(guò)對(duì)現(xiàn)有信號(hào)交叉口通行能力研究分析，為交叉口的改擴(kuò)建提供重要依據(jù)；②為道路交叉口路段渠劃和路段車(chē)道數(shù)提供決策依據(jù)；③交叉口通行能力作為交叉口型式選取的依據(jù)，為交通管制、交通運(yùn)營(yíng)提供選擇依據(jù)。

本文通過(guò)常用的兩種通行能力計(jì)算方法，以?xún)蓚€(gè)典型的十字交叉口為例，對(duì)比分析計(jì)算結(jié)果，探討適合我國(guó)不同交通狀況和交通流情況下的信號(hào)交叉口通行能力計(jì)算方法。

1 研究方法

1.1 城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范

該方法是針對(duì)我國(guó)交通的實(shí)際情況提出的計(jì)算方法，主要內(nèi)容:先計(jì)算各車(chē)道組通行能力，根據(jù)不同的系數(shù)對(duì)各車(chē)道組的通行能力進(jìn)行修正，最后累加各進(jìn)口道通行能力，即交叉口的通行能力。

1）一條直行車(chē)道的通行能力計(jì)算式:

式中:Cs為一條直行車(chē)道的通行能力，pcu／h；T為信號(hào)燈周期，s；tg為信號(hào)每周期內(nèi)的綠燈時(shí)間，s；t0為綠燈亮后第一輛車(chē)啟動(dòng)、通過(guò)停車(chē)線的時(shí)間，s，經(jīng)驗(yàn)取值2.3s；ti是直行或右轉(zhuǎn)車(chē)輛通過(guò)停車(chē)線的平均時(shí)間，s，經(jīng)驗(yàn)取值2.5s；φ是折減系數(shù)，可用0.9。

2）直右車(chē)道通行能力計(jì)算式:

式中:Csr為一條直右車(chē)道的通行能力，pcu／h。

3）進(jìn)口道設(shè)有專(zhuān)用左轉(zhuǎn)車(chē)道而未設(shè)專(zhuān)用右轉(zhuǎn)車(chē)道，進(jìn)口道通行能力計(jì)算式:

式中:Cslr為設(shè)有專(zhuān)用左轉(zhuǎn)車(chē)道而未設(shè)專(zhuān)用右轉(zhuǎn)車(chē)道、進(jìn)口道的通行能，pcu／h；∑Cs為直行車(chē)道通行能力之和，pcu／h；Cr為直右車(chē)道通行能力，pcu／h；βl為左轉(zhuǎn)車(chē)占本進(jìn)口道車(chē)輛的比例。專(zhuān)用左轉(zhuǎn)車(chē)道的通行能力按下式計(jì)算:

式中:Cl為專(zhuān)用左轉(zhuǎn)車(chē)道的通行能力，pcu／h。

1.2 停車(chē)線法

停車(chē)線法以進(jìn)口處車(chē)道的停車(chē)線為基準(zhǔn)面，凡是通過(guò)該基準(zhǔn)面的車(chē)輛，被認(rèn)可已通過(guò)交叉口，具體計(jì)算如下。

1）一條直行車(chē)道的通行能力計(jì)算式:

式中:Cs為一條直行車(chē)道的通行能力，pcu／h；t損為一個(gè)周期內(nèi)的綠燈損失時(shí)間取2.3s；ti為前后兩車(chē)輛通過(guò)停車(chē)線的平均時(shí)間，取2.5s；

2）一條左轉(zhuǎn)車(chē)道的通行能力計(jì)算式:

式中:Cl為一條左轉(zhuǎn)專(zhuān)用車(chē)道的通行能力，pcu／h；vl為左轉(zhuǎn)車(chē)輛通過(guò)交叉口的行車(chē)速度，km／h；tl為一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)左轉(zhuǎn)顯示的時(shí)間，s；t0為左轉(zhuǎn)車(chē)輛連續(xù)通過(guò)交叉口的平均車(chē)頭時(shí)距，取2.5s；a是機(jī)動(dòng)車(chē)的啟動(dòng)加速度，m／s2，小汽車(chē)為0.6～0.7m／s2；

3）一條直右車(chē)道的通行能力計(jì)算式:

式中:Csr為一條直右車(chē)道的通行能力，pcu／h；βr為該車(chē)道中右轉(zhuǎn)車(chē)比例；k為折減系數(shù)，取0.7～0.9。

2 實(shí)例分析

位于新疆克拉瑪依市克拉瑪依區(qū)的兩個(gè)典型十字交叉口為例，運(yùn)用城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范和停車(chē)線法，計(jì)算分析該信號(hào)交叉口通行能力，并將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

兩個(gè)交叉口道路斷面形式均為三幅路，雙向4車(chē)道，根據(jù)實(shí)測(cè)，得交叉口平面布局示意圖和信號(hào)相位配時(shí)圖，如圖1～圖2，表1～表2所示。

圖1 準(zhǔn)噶爾路與友誼路交叉口平面布局

表1 準(zhǔn)噶爾路與友誼路交叉口信號(hào)相位配時(shí)表

圖2 昆侖路與友誼路交叉口平面布局

表2 昆侖路與友誼路交叉口信號(hào)相位配時(shí)表

2.2 過(guò)程分析

結(jié)合表3，根據(jù)式（1）～式（7），分析城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范與停車(chē)線法，得交叉口通行能力及服務(wù)水平分析表，見(jiàn)表4和表5。

表3 交叉口數(shù)據(jù)

由表4可看出:昆侖路與友誼路交叉口飽和度為0.75，低于準(zhǔn)噶爾路與友誼路交叉口飽和度。原因有兩方面，第一，受交叉口信號(hào)配時(shí)影響，昆侖路與友誼路交叉口各個(gè)進(jìn)口道通行能力較大；第二，昆侖路與友誼路交叉口的車(chē)流量整體比準(zhǔn)噶爾路與友誼路交叉口車(chē)流量大。

表4 城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范算得交叉口通行能力及服務(wù)水平分析

城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范，以現(xiàn)有路況的不同轉(zhuǎn)向車(chē)流實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)以及交叉口信號(hào)周期為主要影響因素，分別計(jì)算交叉口通行能力，由結(jié)果看出，在計(jì)算趨于飽和的信號(hào)交叉口時(shí)，可優(yōu)先考慮城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范。

由表5，實(shí)例中的兩個(gè)典型交叉口的飽和度均大于1，由于停車(chē)線法以停車(chē)線為控制斷面，凡通過(guò)停車(chē)線均認(rèn)為通過(guò)交叉口，而實(shí)際這些車(chē)輛有可能在沖突點(diǎn)前受阻滯而未能通過(guò)交叉口，造成其他車(chē)輛延誤，降低信號(hào)交叉口的通行能力，導(dǎo)致交叉口飽和度偏大，因此，在計(jì)算交通量較大的信號(hào)交叉口時(shí)，該方法不適宜。

表5 停車(chē)線法算得交叉口通行能力及服務(wù)水平分析

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著城市道路交通發(fā)展?fàn)顩r，交通規(guī)劃成了一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作，而通行能力作為其中一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，其計(jì)算方法眾多，且各有優(yōu)勢(shì)。以?xún)蓚€(gè)典型十字交叉口（克拉瑪依市準(zhǔn)噶爾路與友誼路交叉口、昆侖路與友誼路交叉口）為例，分別運(yùn)用城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范、停車(chē)線法計(jì)算交叉口通行能力，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果顯示，對(duì)于趨于飽和的信號(hào)交叉口的通行能力計(jì)算，城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算結(jié)果最接近交叉口實(shí)際服務(wù)狀況。因條件所限，只對(duì)常見(jiàn)的十字交叉口進(jìn)行研究，其他情況有待進(jìn)一步研究。

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