道路交通控制技术2323信号交叉口通行能力2chensirui@zjvtit.edu.cn陈思睿智慧交通学院
交叉口延误构成均匀延误：假设车辆稳定、均匀地到达，且到达率小于通行能力；随机延误：因车辆随机到达导致的超出均匀延误的部分；过饱和延误：因需求超出通行能力而产生的附加延误。控制性延误的类型划分取决于车流到达（需求）的特性
稳态理论01
稳态理论的条件虽然不同时间点的瞬时交通状况相差很大，但在一个较长时间段内，总的交通状况（车辆平均到达率、通行能力）可以是基本稳定不变的。（1）车辆平均到达率在分析时段T内稳定不变；（2）所研究的进口断面，通行能力在分析时段T内稳定不变；（3）车辆受信号阻滞产生的延误时间与车辆到达率的相关关系，在分析时段T内稳定不变；（4）在分析时段T内，每个信号周期内车辆到达率的变化是随机的，某些信号周期可能出现车辆到发不平衡，产生过剩的滞留车队。但经过若干周期后，过剩车队可消失，就整个T时段而言，车辆到发保持平衡。
均匀延误均匀延误：当车辆稳定、均匀地到达，且到达率小于通行能力时，信号控制下车辆的延误。均匀到达累计到达曲线时间时间T车辆数N
均匀延误时间T车辆数N到达车辆数可放行车辆数延误时间di排队长度NiS进口道饱和流率第i辆车车辆到达率v排队消失时刻进口道通行能力c
均匀延误时间T车辆数N到达车辆数可放行车辆数延误时间di排队长度NiS进口道饱和流率第i辆车车辆到达率v排队消失时刻进口道通行能力c???
均匀延误时间T车辆数N到达车辆数可放行车辆数延误时间di排队长度NiS进口道饱和流率第i辆车车辆到达率v排队消失时刻进口道通信能力c
均匀延误时间T车辆数N到达车辆数可放行车辆数延误时间di排队长度NiS进口道饱和流率第i辆车车辆到达率v排队消失时刻进口道通信能力cv=c，达到均匀延误的极限?此时，饱和度x=1
随机延误考虑车辆随机到达特性，个别周期内会产生超饱和现象，引起附加延误
随机延误（1）考虑车辆随机到达特性，个别周期内会产生超饱和现象，引起附加延误。总分析时段内x1.0；（2）当车辆到达服从泊松分布，且平均到达率为V时，平均单个周期内车辆平均附加延误为：（3）当考虑连续若干个周期时，须对上式作修正：（4）韦伯斯特（Webster，1958）公式：D=UD+RD??
最佳信号周期02
控制性延误与周期长度的关系Webster,TrafficSignalSettings,1958周期时间平均延误时间交通量
最佳周期的推导过程韦伯斯特（Webster，1958）公式：D=UD+RD?Webster进行了一系列的近似变换和化简，形成如下式子?
最佳周期的推导过程为了进一步简化表达式，Webster考察了一个两相位交叉口1:12:13:112001.111.171.2418001.011.051.1136000.870.910.95饱和流量y1:y2F值一览表
最佳周期的推导过程挑选两个极端组合和一个中间组合，进行进一步分析L损失时间???当L4s时：???2LF
最佳周期的推导过程对各种饱和流量和y值做了类似分析后，确定??=1.5?
最佳周期阿氏最佳信号周期公式：将关键车流平均停车次数和延误时间合在一起作为评定配时的综合指标?韦氏最佳信号周期公式?
延误的估算方法03
稳态理论延误公式的缺陷韦伯斯特（Webster，1958）公式：D=UD+RD?
对于有初始排队长度的现有交叉口，延误的估计采用如下方法：延误的估算?书本（P63公式3-77）式中：????——各车道每车平均延误（s/pcu）——均匀延误，即车辆均匀到达所产生的延误（s/pcu）——随机附加延误，即车辆随机到达并引起超饱和周期所产生的附加延误（s/pcu）——初始排队附加延误，即在延误分析期初，因留下的积余车辆的初始排队使后续车辆产生的附加延误（s/pcu）
对于设计交叉口，延误的估计通常包括两部分：均匀延误与随机附加延误延误的估算?均匀延误随机附加延误??
进口方向m的平均控制性延误：交叉口延误的估算?交叉口平均控制性延误：?
信号交叉口通行能力计算04
信号控制交叉口的通行能力车道（组）通行能力是其饱和流量与所属信号相位绿信比的乘积。????——第i条进口车道所属信号相位绿信比——第i条进口车道的饱和流量，pcu/h——第i条进口车道的通行能力，pcu/h式中：
信号控制交叉口的通行能力一个进口方向A的通行能力是此方向上所有车道（组）通行能力之和。?整个交叉口的通行能力是所有进口方向ABCD通行能力之和。?
信号控制交叉口通行能力与延误分析实例北进口南进口东进口西进口小时流量V（pcu/h）620720390440饱和流量S（pcu/h）240024001000