摘 要

近年来，中国国民经济持续快速发展，伴随着城市化进程的不断加快，城市机动车保有量呈逐渐增长趋势，路面交通的复杂性越来越显著，这种混合交通带来的一系列问题成为困扰发展中国家城市交通发展的重要问题。平面交叉口作为城市道路网的关键节点，是制约整个城市道路通行能力和交通安全的“顽疾”，因此，对平面交叉口的信号配时与交通组织进行优化在整个路网交通拥堵中具有非常重要的现实意义。开展此项工作的一个必要条件是对交叉口的运行现状要有一个明确的把握和评估，尤其是针对交叉口的运行特性进行精确计算和判定，也是交叉口的容量问题。结合以上内容提到的重要参数，本文在分析信号交叉口运行特性的基础上，由交叉口处车辆到达规则展开分析，并对交叉口延误类型和国际上常用的模型展开讨论，以武汉市某交叉口为例，运用VISSIM仿真方法验证了调查的可信性，并对文章中存在的一些现实局限做出展望。

关键词：信号交叉口交叉口特性；延误类型；延误模型；VISSIM仿真方法

Abstract

In recent years, with the increase of urban car ownership, the acceleration of urbanization process, the mixed traffic characteristics of urban road traffic has become more and more obvious. The series of problems caused by mixed transportation is an important problem that plagues urban traffic development in developing countries. The intersection as a node of urban road network, it is a bottleneck that restricts the traffic capacity and safety of the whole city. Therefore, it is very vitial to optimize the signal timing and traffic organization at the intersection of the traffic in the whole road network. An important prerequisite for this work is to have an accurate grasp and assessment of the current situation of the intersection, especially for the exact calculation and determination of the operating characteristics of the intersection, that is, the capacity of the intersection. Based on the analysis of the operational characteristics of the signalized intersections, this paper analyzes the arrival rules of the vehicles at the crossing, and discusses the types of delays in the road crossings and the commonly used models in the world. Taking an intersection in Wuhan as an example, The VISSIM simulation method is used to verify the credibility of the survey, and some realistic limitations exist in the article.

Key Words：Signalized intersection ;Characteristics of intersection ;Delay type ;Delay model; VISSIM simulation method

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2 研究目的 1

1.3 研究综述 2

第2章 信号交叉口运行特性分析 5

2.1 信号交叉口交通流运行特性分析 5

2.1.1 信号交叉口直行车流运行分析 5

2.1.2左转车流运行分析 7

2.2信号交叉口车辆到达特性分析 8

2.2.1 规则分布 8

2.2.2 负指数分布 8

2.2.3 带位移的负指数分布 8

2.2.4 M3分布 8

第3章 交叉口延误分析 10

3.1交叉口延误类型 10

3.1.1 均匀延误分析 10

3.1.2 增量延误分析 11

3.2 车辆延误类型 12

3.3 交叉口延误模型 12

第4章 友谊大道与铁机路交叉口实例研究 16

4.1 研究对象 16

4.2 交通调查 16

4.2.1 调查方法 16

4.2.2 调查步骤 17

4.3 交通状况分析 17

第5章 模型验证与评价 22

5.1 VISSIM仿真方法 22

5.2 HCM2000控制延误理论计算结果 23

5.3 点样本实测延误计算结果 23

5.4 对比分析 23

第6章 总结与展望 25

6.1 结论 25

6.2展望 25

参考文献 26

致谢 28

第1章 绪论

1.1研究背景

近几年来，随着全球经济一体化发展，小汽车保有量的不断增长，随之而来的城市交通拥堵问题以及由于汽车尾气排等大气污染问题也日趋严重，因此，解决城市交通问题也成为促进经济进一步突破性发展的中坚力量。而作为城市交通系统中最基本且最主要的组成元素---信号交叉口，其担任着合理配置车辆流向，并引导车量有序通过。然而现实生活中，在此处车辆却经常排队等候，大量滞留，造成交通拥堵，在早晚高峰期间，此种现象更为严重。交通拥堵势必导致整个城市道路网失衡和交通事故数目以及持续时间的增加，并且小汽车尾气排放量对于城市环境，大气污染有严重影响。其次，事故碰撞对于加速对城市道路的破坏，降低道路使用年限同样有不可小觑的推动。城市交通系列问题的解决对于一座城市的良性发展有举足轻重的作用。

交叉口作为城市路网的重要节点，影响着城市交通路网流量的顺畅度。道路通行能力与信号交叉口的特性息息相关，同样作为评价服务水平的重要指标，它反映了交叉口设计的是否合理，以及道路使用者的受阻持续时间，同时反映能源消耗量和环境影响等。一方面，通过信号灯周期配时的控制、车流导向的指挥作用，在时间上将交通流冲突点分离开来；同时将车辆进行车道划分，在空间上将冲突点分离，结合时空两方面来解决车辆的运行安全问题，提高车辆通行效率。另一方面，信号灯配时的周期性变化，车辆在引道进行周期性停驶，从而导致车辆的各种延误。除此之外，交叉口相对于普通道路更容易发生拥堵，并且其拥堵持续时间也较长，难以疏导。

分析研究信号交叉口的延误水平对交叉口相位以及配时周期有着重要的指导作用，其探索对于衡量道路交叉口的通行能力检测也有着重要的意义。而寻找精确的延误估计及相应的评价方法是解决交叉口拥堵、提高通行能力的关键，一次提高交叉口的服务水平，改善城市交通。

1.2 研究目的

信号交叉口作为城市交通基础设施之一，通过信号灯周期配时的控制、车流导向的指挥作用，在时间上将交通流冲突点分离开来；同时将车辆进行车道划分，在空间上将冲突点分离，结合时空两方面来解决车辆的运行安全问题，提高车辆通行效率。另外，信号灯配时的周期性变化，会导致引道车辆进行周期性停驶，从而产生车辆的延误。世界上许多国家诸如，美国、加拿大、英国等把延误作为评价交叉口运行效率的重要度量。为了描述信号交叉口的运行特性，更加具体的反映延误，国内外许多研究学者提出了一系列用来反映交叉口延误的具体指标，最常用的有停车延误、停车百分比以及排队长度等。在整个过程中，寻求更加准又精准的延误估计方法以更好得对道路交叉口进行评估对于上述问题的解决十分关键。