相对于路段而言，道路交叉口由于车流转向而引起车流之间的冲突、交汇分流等车流运行行为，使交叉口的交通特性复杂，因此其通行能力的确定比路段更为困难第八章 无信号交叉口和环形交叉口 通行能力分析,一、交叉口通行能力的概念平交叉口可能通过两相交车流的最大交通量就是平面交叉口的通行能力平面交叉口可分为三大类，第一类为不加任何交通管制措施的交叉口；第二类为中央设岛的环形交叉口；第三类为设置色灯信号的交叉口第一节 概述,通行能力计算方法从总体上可分为两大类，一类是理论法，另一类是经验法 理论法主要有间隙接受理论、车队分析法； 经验法主要有延误分析法，综合计算法 一般情况下，间隙接受模型适合于主次分明的平面交叉口，车队分析法适用于主次不太分明的交叉口处，此种交叉口类似于国外的四路停车交叉口二、无信号交叉口车型分类及车辆折算系数1. 通过交叉口的车型划分（阅读）2.通过交叉口的车辆的折算系数 通过实际观测所得数据，用车头时距发计算的PCE如表8-1（P123）所示坡度对于车辆性能的影响是明显的，由于坡度的影响，车辆行车速度会降低，车辆的比功率也会下降不同坡度下各种车型的PCE值 表8-2（P123）,一、无信号交叉口交通状况研究1.无信号交叉口的几何特点（1）大部分公路无信号交叉口都是2/2相交（两相交道路均为二车道），其主路宽度为9~15m，支路宽度为9~12m； （2）一部分公路无信号交叉口是4/2相交（两相交道路中，主路为四车道、支路为二车道），其主路宽度为15~17m，支路宽度为9~12m； （3）无信号交叉口处都无明显的交通标志与交通标线； （4）无信号交叉口处视距较好； （5）行人、非机动车、拖拉机和慢行车辆等的干扰很大。
第二节 无信号交叉口通行能力分析,2.无信号交叉口车辆组成和速度特征 （P124）与交叉口连接道路等级相关3.无信号交叉口车流运行特征 与无信号交叉口的类型有关主次道路或等级相当如果主次路上都有左右转车流， 一般各向车流遵循以下的优先规则通过交叉口，即：次要道路上的右转车流、主要道路上的左转车流、次要道路上的直行车流、次要道路上的左转车流二、无信号交叉口交通特性分析 1.车头时距及其分布负指数分布 式中： λ--–车流量；λ=Q/3600t–车头时距 适用范围：车流量较少移位负指数分布Δ—最小车头时距， T---平均车头时距，T=3600/Q二、无信号交叉口交通特性分析 1.车头时距及其分布 M3分布的概率密度函数为：式中：△–最小车头时距；λ–衰减常量；α–自由车流的概率在交叉口处，由于安全原因、几何条件的限制、车辆交汇等因素的影响，车辆一般不会超车，因而交叉口前车辆的到达分布采用M3分布描述更合适2.临界穿越间隙与车头时距tf的确定 （1）临界穿越间隙与车头时距tf的基本概念 临界间隙或临界穿越间隙tc（Critical gap）是指交叉口主路车流允许支路一等待穿越车辆通过主路的最小间隙，因此临界间隙是指主要车流中出现的驾驶员能接受的最小间隙。
车头时距tf,也叫随车时距（following up time），是指支路排队车辆连续通过交叉口时相邻两车之间的时间间隔在位移负指数和M3分布中，曾引用一个位移值和最小的车头时距，在此，我们引入一个最小车头时距的概念tm，它是指主路运行车流中两相邻车辆间的最小车头时距临界间隙与车头时距tf间隙接受理论的两个重要参数，两个参数值的大小对通行能力计算有很大的影响且参数值具有一定的地域特性2）临界间隙与随车时距的计算方法 ①临界间隙计算方法临界间隙并不是一个常值，是一个随机分布量临界间隙的特性（P128），非负，偏态观测不饱和条件下的临界间隙时非常复杂的，着主要是因为临界间隙不能直接测量在一般情况下，对于支路车辆驾驶员，可以假设其临界间隙是大于最大的拒绝间隙且小于接受间隙阿什沃思得出如下的结论：式中：tc-------支路车流的临界间隙（S）ta-------支路车流车辆接受主路车流间隔的平均值（S）Vp------------主路的车流量（veh/s）sa2--------接受间隙的方差（S2）,,②随车时距的估算方法随车时距可以直接观测到在一个连续排队的车流中，利用同个间隙穿越交叉口车队的相邻两车之间的车头时距即为随车时距。
为保证数据的精度和可靠性，至少应用N个观测数据，根据数据统计原理可得如下公式：式中：nf-----------------必要的数据观测个数；αf-----------------置信概率的函数rf------------------相对误差关于αf的可以参照表8-5（P129）,,③临界间隙与随车时距的关系临界间隙与随车时距有着一定的关系，可以通过随车 时距与临界间隙之比来表达，两者具有相当的稳定性，比 值的均值在0.50～0.60之间波动随车时距与临界间隙之比的均值 表8-6（P129）随车时距与临界间隙之比的标准差 表8-7（P129）④临界间隙与随车时距的影响因素 （自学 P130）交通流量穿越难度,⑤临界穿越间隙与随车时距的建议值临界间隙和随车时距的推荐值如表8-8和表8-9所示 对于两车道与四车道相交的交叉口，其临界间隙推荐值如 表8-10（P131）所示在通行能力的计算中，最小跟车时距也是一个非常重 要的参数，在此给出相应的推荐值，见表8-11（P131） 所示3.车辆在交叉口的延误 （1）交叉口延误的基本概念延误是指运行车辆不能以期望的速度运行而产生 的时间损失。
（2）全部车辆延误的分析计算延误就是指实际运行时间与理想条件下运行时间 的差值在实际的计算过程中，设交叉口不存在时车辆通 过此段路段的时间为理想通过时间，有以下两种计 算理想运行时间①单车运行时间计算法TT1=Lin/Vin+Lout/Vout (8-12) 式中：Vin, Vout----进口和出口断面观测点测定的单车运行点速度（在不受干扰情况下）； Lin，Lout----进口和出口观测点距交叉口中心的距离 单车延误计算如下：D1=TTi—TT1 (8-13)②车型平均运行时间计算法TT2=Lin/V’in+Lout/V’out (8-14) 延误D2计算如下：D2=TTi-TT2 (8-15),1.两路车流的通行能力2.交叉口的通行能力 （1）交叉口处交通流的等级划分图8-4（P135）交叉口车辆的运行状态图 （2）冲突交通流交叉口每一流向都面临与其他不同运行方式的冲突，所有的流向冲突，均称之为冲突交通流而所有冲突交通流的车流量总和就是冲突交通流三、主路优先交叉口通行能力的分析方法：间隙分析法,六、无信号交叉口的服务水平目前，国际上常用车辆在交叉口处的延误来描 述交叉口处交通设施对车辆的服务水平。
根据交叉 口实际通行能力及交通量确定交叉口车辆的平均延 误，有服务水平与厌恶的对应关系确定交叉口的整 体服务水平美国无信号交叉口服务水平划分标准 表8-13（P141）是用于我国公路无信号交叉口服务水平的划分 标准 表8-14（P141）,七、交叉口实际通行能力及影响因素分析 1.交叉口适应交通量在一定得通行能力水平下，应用车辆平均延误与车流 量的关系，在三级服务水平（延误为45S）下，不同方法 计算的交叉口一车道车流的适应交通量如表8-15（P142）作为参照标准的交叉口—车道车流的适应交通量（pcu/h） 表8-16（P142）使用表8-16结果可得出不同型式交叉口的基本通行能力不同类型交叉口的基本交通量（pcu/h） 表8-17 （P142） 2.交叉口类型及其特征交叉口的标准几何特征 表8-18（P142）,3.交叉口基本通行能力不同类型交叉口的基本通行能力（pce/h） 表 8-20（P143） 4.影响因素分析 （1）主支路流量不平衡影响系数（见表8-21） （2）大型车混入率修正系数（见表8-22） （3）左转修正系数（见表8-23）左转向对交叉口通行能力有很大影响，左转影 响修正系数FLT与左转车比例X的关系为：FLT=1-0.4X （8-54）,（4）右转修正系数（见表8-24）右转向对交叉口通行能力有一定影响，其影响 修正系数FRT与右转车比例X的关系为： FRT=1+0.1X （8-55） （5）横向干扰修正系数（见表8-25）考虑行人、非机动车以及机动车辆等对机动车 速度造成的影响，对交叉口通行能录进行修正。
横向干扰修正系数FFR 表8-25（P144）,（6）实际通行能力实际通行能力C即为基本通行能力Co与各个影 响系数的连乘积：5.交叉口实际延误与服务水平分析验算证明，交叉口通行能力与交叉口总平均延 误呈非线形关系随着通行能力增加，延误快速增 长，可将其描述为指数类型模式6.计算示例计算步骤如下: （1）确定交叉口类型及基本通行能力； （2）确定交叉口各流向交通量、个类车型数量以及总的交通量； （3）确定各影响因素的修正系数计算交叉口的实际通行能力 （4）确定交叉口的延误及服务水平,[例8-1]某城市附近有一国道与其环城路相交的交叉口，是一个典型的二路与二路相交的交叉口，其日交通量为7000~9000veh/d，交叉口处的道路条件一般，有一进口道处还有一定得弯角试确定该交叉口的服务水平，评价其运行状况交叉口通行能力影响因素修正系数确定 表8-26（145）,,环形交叉口是中央设置中心岛，使进入交叉口 的所有车辆按同一方向饶岛行驶车辆行驶过程一 般为合流、交织、分流，避免了车辆的交叉行驶国内外在研究环行交叉口通行能力时，都以进 环车辆能够进入交叉口的最大流量作为交叉口的通 行能力。
以间隙—接受理论为基础，分析在各种道 路和交通条件下进环车辆的通行能力是目前普遍采 用的方法第三节 环形交叉口通行能力分析,一、分析步骤步骤如下：弄清环形交叉口上车辆运行的实际 情况，找出与实际情况相符的理论模式，这是环形 交叉口通行能力的计算的前提表定交通流参数交通流参数主要研究车头时 距分布及可穿插间隙研究，车头时距的分布反映了 车辆的到达规律；可插间隙及随车时距决定了车辆 可以进行穿插或交织的能力二、环行交叉口类型及基本通行能力的确定1.分类环行交叉口按中心岛直径可分为三类： （1）常规环行交叉口（如图8-8所示）中心直径大于25m （2）小型环行交叉口（如图8-9所示）中心岛直径为4~25m （3）微型环行交叉口（如图8-10所示）中心岛直径一般小于4m,2.常规环行交叉口的通行能力计算常规环行交叉口的通行能力计算，较著名的和 使用较广泛的公式有：沃尔卓普公式式中：QM——交织段上的最大通行能力（veh/h）L——交织段的长度（m）W——交织段的宽度（m）,,e——环行交叉口引道的平均宽度（m）e1——入口引道长度（m） e2——环道突出部分宽度（m） p——交织段内交织车辆与全部车辆之比，百分率比； 上公示是用于下列条件： a.引道上没有因故障暂停的车辆； b.引道位于平坦地区，纵坡不大于4%； c.各参数应在虾类范围：w=6.1~18.0m,,e/w=0.4~1.0; w/e=0.12~0.4’ e1/ e2=0.34~1.41; p=0.4~1.0 驶入角不宜大于30度 驶出角应小于60度 交织段内角不应大于95度,（2）英国环境部使用公式3.小型环形交叉口通行能力计算小型环交的特点是环道较宽，进出口做成喇 叭形，对进入环道的车辆提供较多的车道，车流 运行已不存在交织现象。
在所有进出口引道都呈 饱和状态条件下，经过试验，得到如下公式：,,式中： Q——环行实用通行能力，该值乘以0.8为设计通 行能力（pcu/h）——所有引道基本宽度的总和（m）A——引道拓宽增加面积（m2），A=K——系数（pcu/h·m），三路交叉，K=70；四 路交叉，K=50；五路交叉，K=45.,。