车辆在混行信控交叉口减加速延误时间分析.pdf

车辆在混行信控交叉口减加速
延误时间分析

(建筑与土木工程学院,土木工程系,工程管理专业曹东辉)
(学号:2000103053)

内容提要:在车流通过信控交叉口时,由于受到红灯信号的强制,部分车辆(或全部车
辆)将由于停车等待以及减加速过程而造成行车时间的延误。在交叉口的通行能力、饱和度、
信号配置给定以后,分析车辆的平均延误时间,对于交通管理和交通规划非常必要。
我们认为,车辆的延误时间由两个部分组成,第一部分为“停车延误时间”,第二部分
为“减加速延误时间”。本次论文研究分析的是后者,即“减加速延误
时间”。
通过理论分析和实际调查研究,最终确定了由“总延误时间”减去“停车延误时间”,
得到“减加速延误时间”的方案,然后对调查数据整理分析,得到最终结果。
关键词:车辆延误;加减速延误;交叉口
教师点评:城市车辆拥挤现象在我国日趋严重。交通拥挤问题,不仅影响人们的工作效
率,同时造成大气污染,危及人类健康。提高城市交通的规划和管理水平,在不造成资源浪
费的前提下,努力减轻车辆拥挤所带来的危害,是交通工程研究的中心工作之一。该文作者
在大量实际调查的基础上,对车流的等待延误时间、减加速延误时间进行深入地分析,进一
步为“行驶时间”的理论估算提供参考。(点评教师:庄焰,副教授)

第一章车辆减加速延误时间的产生及初步分析
在车流通过信控交叉口时,由于受到红灯信号的强制,部分车辆(或全部车辆)将由
于停车等待以及减加速过程而造成行车时间的延误。下图 1-1 为一典型车辆在通过交叉口
时的“距离-时间”迹线。
行驶距离l
行驶时间t

图 1-1 典型车辆在通过交叉口时的“距离-时间”迹线
图中各符号的含义为:
l——正常行驶距离;
tc ——如不受红灯阻滞,以正常行驶速度,完成行程所需要时间,即:
tc = l / vc
d——车辆受阻的总延误时间;
t——实际完成行程 l 所花费的时间:
t= tc +d
t a , t b ——分别为车辆在减速阶段和加速阶段所用掉的时间;
1
d s ——车辆完全停驶(怠速状态)时间;
+
d h ——= d a db ,即车辆在减速和加速两个阶段产生的延误时间。
从图中不难看出,车辆的延误时间由两个部分组成,第一部分为 d s ,即“停车延误时间”;
+
第二部分为 d h = d a db ,称为“减速—加速延误时间”。在交叉口的通行能力、饱和度、
信号配置给定以后,分析车辆的平均延误时间,对于交通管理和交通规划非常必要。本次论
文主要分析的主要是后者,即减加速延误时间。

第二章分析方案
各均延误时间(尤其是“停车延误时间 d s ”)进行
了大量的研究,而“减速—加速延误时间 d h ”则相对较少,因为仅仅对 d h 建立理论公式的
估算方法比较不易。这里将根据实用的要求,采用通俗易懂的方法对此进行分析。
前辈们已经建立了“停车延误时间 d s ”的估算方法,本文在此基础上,对深圳市的某
些信控路口进行了实际的调查分析,最终选定了“南山—学府混行信控路口”的数据作为实
例,以分析论证“停车延误时间 d s ”。
然后采用“牌照对照法”测得该路口车辆的实际总延误 d,则“减速—加速延误时间 d h ”
即为:
= −
d h d d s

第三章 d s 理论值的推导
车辆来流均匀时的时间延误
来流均匀,是指到达交叉口处的流量为一常数值,即忽略到达分布引起的流量波动。
饱和度小于或等于 1 时的等待延误时间分析
图3-1 饱和度X<1时的距离-时间关系
距离L
车迹线
C
启动线
停车线
O 时间t
D
red green red green

2
图3-2 饱和度X=1时的距离-时间关系
距离L
车迹线
C
启动线
停车线
O 时间t
D
red green red green

图 3-1 和图 3-2 分别为饱和度 X<1,X=1 时均匀来流情况下车辆在交叉口处排队等候的示
意图。
在图 3-1 和图 3-2 所示情况中,所有车辆在一个信号周期内的等待时间总和为:
L
D = d i = i ∆t
∑∑s λ
i
式中λ为车辆停留等待的平均车头距。考虑到λ为常数,上式可写为:
1
D= ∆ ODC (3-1)
λ
设 r 为红灯时间,g 为绿灯时间,S 为饱和流量,