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28交通信息与安全2009年第1期第27卷总146期

两相位信号交叉口左转交通流延误模型的研究

冯军红贺尔铭张文刚

(西北工业大学西安710072)

摘要左转车是信号控制交叉口产生冲突点最多的车辆,因此对左转交通流的延误分析是研究交
叉口延误的基础。文中在研究改进的HCM延误模型基础上,考虑了左转车流驶离交叉口时非机动
车驶入机动车道从而造成左转车流的跟驰延误,结合我国交叉口左转交通流的特性,建立了一个两相
位信号交叉口左转交通流延误模型,并通过实例说明了此模型的有效性和适用性。
关键词交叉口;左转;延误;模型
中图分类号:TP391文献标志码:A

我国大多数城市主干道与主干道相交的交叉转、调头或右转,但已越过停车线的车辆可以继续
口设置的是三相位信号灯控制,有供左转车流顺前进,因此实现左转有以下3种可能[3]:
利通过的左转相位;但是主干道与次干道相交的1)利用绿灯初期通过。在对向直行车还未
交叉口仍以两相位信号控制为主,左转车流通过到达冲突点前左转车先驶过冲突点,从而通过交
两相位交叉口的延误现象比较严重。早晚高峰期叉口。其条件为左转车至冲突点处应较对向直行
在两相位信号交叉口附近,自行车常常占用机动车到冲突点处为近,使左转车有可能超前通过该
车的道路空间,从而形成出口处非机动车流对机点而不致发生危险。
动车流的"瓶颈"效应和机动车跟驰延误。延误是2)利用对向直行车流的可穿插车间隙通过。
评价信号交叉口运行效率的重要指标,对于左转在对向直行车交通量不大的情况下,左转车利用
车流的延误,国内外学者己经作了大量的研其可插车间隙通过交叉口,其允许通过的车辆数
究[1-2],大多将交叉口范围内的延误分为2部分:取决于对向直行车可能提供的可插车间隙数。
一部分是停车线前的延误,这是由于信号控制造3)利用黄灯时间通过。左转车辆至冲突点
成的;另一部分是冲突点处的延误,这是由于与直前排队等候,待黄灯出现。当绿灯结束后,对向直
行车冲突造成的。李春艳等人[3]就曾对(high-行车停止行驶,左转车迅速启动,通过交叉口。
waycapacitymanual,HCM)延误模型进行改进,两相位信号交叉口的运行特征是:首先在绿
提出了左转和右转的交通流延误模型;刘光萍等灯初期,如果左转车先到达冲突点,会连续通过
人[4]也建立了一个信号交叉口进口道延误模型。1~3辆。当对向直行车到达冲突点,会连续通过
但是,上述模型并没有考虑左转车流在驶离交叉在红灯期间排队等候的直行车辆,在这段时间内,
口时,由于自行车等非机动车驶入机动车道造成直行车以饱和流率通过交叉口,一般左转车没有
左转车流跟驰延误,使得延误模型的计算结果偏机会通过,只能在待驶区等候。当红灯期间和绿
小。因此,笔者在现有延误模型研究的基础上,考灯初期积聚的直行车消散完,在信号绿灯期间到
虑非机动车对左转车流阻滞造成的跟驰延误,建达的直行车辆才有可能出现可接受间隙,左转车
立了一个两相位信号交叉口左转交通流延误模可利用间隙通过交叉口,原则上左转车的通行优
型。先权低于对向直行车,但是一般左转车一旦获得
一个间隙,会连续通过多辆积聚车辆。
1左转交通流运行特征描述
2左转车流延误因素分析
根据我国交通规则,在两相位信号交叉口,绿
灯时允许车辆直行或右转,在不妨碍直行车行驶机非混合交通流主要受非机动车流中占主体
的条件下准许左转。黄灯亮时就不准许车辆左的自行车流的交通特性的影响。在同向行驶的机
非混行车流中,随着自行车流量的增大,自行车对
收稿日期:2008-07-31机动车流的干扰也就越大。研究表明高峰时间内
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自行车流的横向分布是不均匀的,自行车交通流计算如下:
主要集中在自行车道靠近机动车道的部分,这是g2
0.5c1-
T
混合交通流普遍的特性。d1==
1-min(1,x)g
由于自行车流具有潮汐性、离散性和群体性,T
所以在交叉口附近,非机动车对机动车的影响主2
1-g
要是阻滞干扰。阻滞干扰是指自行车越线占用机0.5c
T(1)
qg
动车道行驶,从而阻碍机动车流的运行。造成非1-min(1,)
QT
机动车驶入机动车道有许多因素,其中公交站点
28klx
的设置形式和路边违章停车是引起非机动车进入d2=900T(x-1)+(x-1)+
QT
机动车道的重要影响因素。道路的宽度有限,一
(2)
般每个方向的机动车道不超过条如果车道中
1,式中:T为信号周期长度,s;g为左转有效绿灯
有公交线路,但是没有设置港湾式公交停靠站,公
时间,s;q为左转车辆平均到达率,pcu/h;Q为左
交车辆的行驶、变换车道和停靠会对道路交通流
转车通行能力,pcu/h;x为饱和度,x