交通管理与控制-作业-

1 交通管理与控制作业二 1.某信号控制交叉口的其中一个进口道具有三条车道，观测其中间一条车道的车头时距，10 个周期观测到的车头时距数据如表所示，假设这些数据资料是在理想条件下获得的，请考虑：（1）绘制车辆在排队中的位置与车头时距曲线；（2）根据所绘制曲线确定饱和车头时距近似值以及起动损失时间；（3）确定饱和流量。车辆车辆位置位置 周期周期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 3.5 3.4 3.0 3.6 3.5 3.1 3.2 3.5 3.0 3.5 2 2.9 2.6 2.9 2.7 2.5 2.6 2.9 3.1 2.6 3.0 3 2.3 2.5 2.3 2.0 2.7 2.7 2.4 2.5 2.8 2.3 4 2.1 2.4 2.3 2.4 2.6 2.1 2.0 2.6 2.2 2.2 5 2.2 1.9 2.0 2.3 2.1 2.0 2.1 1.8 1.9 1.8 6 1.9 2.0 2.1 2.2 1.8 2.3 2.2 1.8 2.1 1.7 7 1.9 2.1 2.1 2.3 1.9 2.3 2.1 2.0 2.2 2.0 8-2.2 2.1 1.9 2.0 2.1 2.3 2.1-2.1 9-1.9-2.2-2.2 1.9-1.8 10-1.9-2.1-2.1-2.0 解：（1）计算不同位置车辆的平均车头时距表如下：车辆位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均车头时距(s)3.3 2.8 2.5 2.3 2.0 2.0 2.1 2.1 2.0 2.0 表 1-1 不同车辆位置平均车头时距 绘制车辆在排队中的位置与车头时距曲线如下：图 1-1 车辆在排队中的位置与车头时距曲线 1.92.12.32.52.72.93.13.33.50246810 2（2）根据图 1-1 的曲线图可得：该车道的饱和车头时距近似值为：=2.0；起动损失时间为：=1=(3.3 2.0)+(2.8 2.0)+(2.5 2.0)+(2.3 2.0)=2.9（3）饱和流量为：s=3600 h=3600 2.0(pcu/h)=1800 pcu/h 2某信号控制交叉口的其中一个进口道为左直右混行一车道。经观测：总流量为800veh/h，其中大车小车=2.57.5，大和小车的饱和车头时距分别为5.0s和2.0s，周期时长为 60s。设基本饱和流量为 1440pcu/hlane，如果该进口道每周期恰好能全部通过这些车辆，试计算该进口道上平均每辆车的均匀到达延误和有效绿灯时间。解：由该进口道每周期恰好能全部通过这些车辆可得该进口道饱和度为：=1.0 换算的标准车流量为：si=800 2.52.5+7.55.02.0+800 7.52.5+7.5=1100pcu h 从而得到该交叉口的绿信比为：i=1100 1440=0.76 由均匀到达延误公式可得均匀到达延误为：=0.5(1 )21 1,=0.5 60 (1 0.76)2(1 1 0.76)=7.2s/pcu 则有效绿灯时间为：ge=iC=0.76 60=45.6s 3一两相位信号控制的交叉口，已知相位 A 关键进口道的高峰小时车流到达率q1=540veh/h（=0.15veh/s），相位 B 关键进口道的高峰小时车流到达率 q2=324veh/h（=0.09veh/s），各进口道的高峰小时系数 PHF=0.75，各相位的饱和流率均为S=1440veh/h（=0.4veh/s），各相位黄灯均为 A=4s，各相位全红时间均为 ra=1s，各相位起动停车损失时间均为 l=4s。试用“上海方法”求：（1）交叉口此时信号控制所需的周期长度；（2）各相位绿信比；（3）各相位有效绿灯时间；（4）各相位显示绿灯时间和显示红灯时间。解：（1）上海方法中信号控制所需周期长度为 C0=L1Y 其中信号总损失时间：=(+)=(4+5 4)2=10 根据各相位关键进口道设计交通量为：qd1=540 0.75=720veh/h qd2=324 0.75=432veh/h 可以得到最大流量比之和：3 =(,)=1=720 1440+432/1440=0.8 0.9 代入上海公式得到：C0=10（1 0.8）=50s （2）各相位绿信比：A 相位绿信比：A=geAC0=2550=0.5 B相位绿信比：B=geBC0=1550=0.3（3）总有效绿灯时间：Ge=C0 L=50 10=40s 各相位有效绿灯时间：geA=Ge yAY=40 720 14400.8=25s geB=Ge yBY=40 432 14400.8=15s（4）A 相位的实际显示绿灯时间：=+=25 4+4=25 A 相位的实际显示红灯时间：=0 =50 25 4=21 B 相位的实际显示绿灯时间：=+=15 4+4=15 B 相位的实际显示红灯时间：=0 =50 15 4=31 4.某十字交叉口采用两相位信号控制，周期长度为60s，东西向显示绿灯时间31s，南北向显示绿灯时间 23s，黄灯时间 3s。每相位损失时间 3s，各车道宽度均为 3m，无纵向坡度，车道渠化情况如下表所示：进口道进口道 车道功能车道功能 车道数渠化方案车道数渠化方案 对向直行车道数对向直行车道数 东 直左 1 3 直 1 直右 1 西 直左 1 3 直 1 直右 1 南 直左 1 2 直右 1 北 直左 1 2 直右 1 所观测的流量如下表所示：进口道进口道 车道车道功能功能 高峰小时高峰小时流量流量 高峰小高峰小时系数时系数 大车率大车率 对向直行流对向直行流量量 直行流直行流量量 左左/右转流右转流量量 东 直左 107 0.75 0.07 431 80 27 直 240 0.75 0.07 直右 133 0.75 0.07 80 53 西 直左 124 0.75 0.07 400 77 47 4 直 258 0.75 0.08 直右 130 0.75 0.08 95 36 南 直左 118 0.75 0.08 158 89 29 直右 198 0.75 0.08 134 65 北 直左 105 0.75 0.06 223 41 65 直右 198 0.75 0.06 79 119 不考虑非机动车和行人的影响，请采用“上海方法”进行分析：（1）分析各进口道上每条车道饱和度和交叉口饱和度；（2）分析各进口道服务水平及交叉口服务水平。解：（1）依题意计算得到饱和流量校正系数表和各进口道上每条车道饱和度和交叉口饱和度表如下：1 表 4-1 饱和流量校正系数表 车道 校正 f w G+HV f g S T?q T?f L S L r f r S R q T q L K L q T f TL S TL q T q R K R q T f TR S TL 左 1550 1 0.51 431 0.52 0.55 798 直左 1 1 0.07 0.93 1535 80 27 1.92 132 0.81 1245 直行 1 1650 1 0.07 0.93 1535 直右 1 1 0.07 0.93 1535 80 53 1.1 138 0.96 1475 右 1550 1 14 0.97 1393 左 1550 1 0.51 400 0.52 0.57 827 直左 1 1 0.07 0.93 1535 77 47 1.86 164 0.76 1159 直行 1 1650 1 0.08 0.92 1518 直右 1 1 0.08 0.92 1518 95 36 1.1 135 0.97 1477 右 1550 1 14 0.97 1378 左 1550 1 0.625 158 0.38 0.67 960 直左 1 1 0.08 0.92 1518 89 29 1.58 135 0.87 1328 直行 1650 1 直右 1 1 0.08 0.92 1518 134 65 1.28 217 0.92 1392 右 1550 1 10 0.83 1188 左 1550 1 0.625 223 0.38 0.6 867 直左 1 1 0.06 0.94 1551 41 65 1.79 157 0.67 1045 直行 1650 1 直右 1 1 0.06 0.94 1551 79 119 1.28 231 0.86 1329 右 1550 1 10 0.83 1214 S bi 右转校正 转弯 校正 直左校正 直右校正 饱和流量校正系数计算表 表 4-1 对 向 直 行 车 道 数 3 3 2 2 左转校正 坡度大 车校正 通用校正 东 西 南 北 进 口 道 车道 功能 车 道 数 渠 化 方 案 每 周 期 转 弯 车 数 2 进口道 车道 功能 QmnQmn (pcu/h)(pcu/h)PHFPHF qmnqmn (pcu/h)(pcu/h)ii SiSi (pcu/h)(pcu/h)CAPiCAPi (pcu/h)(pcu/h)进口道各条车道饱和度 xixi 交叉口 饱和度 xixi 东 直左 107 0.75 143 0.52 1245 643 0.22 0.32 直 240 0.75 320 1535 793 0.40 直右 133 0.75 177 1475 762 0.23 西 直左 124 0.75 165 0.52 1159 599 0.28 0.35 直 258 0.75 344 1518 784 0.44 直右 130 0.75 173 1477 763 0.23 南 直左 118 0.75 157 0.38 1328 509 0.31 0.43 直右 198 0.75 264 1392 534 0.49 北 直左 105 0.75 140 0.38 1045 401 0.35 0.43 直右 198 0.75 264 1329 510 0.52 表 4-2 各进口道上每条车道饱和度 3 进口道 车道 功能 ii CAPiCAPi (pcu/h)(pcu/h)各进口道饱和度 xixi d1 d1 (s)(s)d2d2 (s)(s)didi (s)(s)各进口道 dA dA(s)(s)各进口道 服务水平 交叉口 dl(s)dl(s)交叉口 服务 水平 东 直左 0.52 643 0.22 7.81 0.80 8.61 9.43 A 12.31 B 直 793 0.40 8.75 1.53 10.28 直右 762 0.23 7.86 0.71 8.58 西 直左 0.52 599 0.28 8.07 1.14 9.21 9.81 A 直 784 0.44 8.95 1.78 10.73 直右 763 0.23 7.84 0.69 8.53 南 直左 0.38 509 0.31 13.07 1.57 14.64 16.41 B 直右 534 0.49 14.20 3.26 17.46 北 直左 0.38 401 0.35 13.30 2.39 15.69 16.82 B 直右 510 0.52 14.36 3.73 18.09 表 4-3 各进口道及交叉口服务水平