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浅谈有无信号控制Y形环形交叉口的通行能力浅谈有无信号控制Y形环形交叉口的通行能力【摘耍】本文通过对有无信号控制两种状态的Y形环形交叉 口通行能力的计算，得到理论计算方法对城市道路交叉口的理论研究 和设计应用有重耍价值关键词】Y形环形交叉口；单纯形法；通行能力1无信号控制Y形环形交叉口通行能力计算假设Y形环形交叉口环道上的车道数是三条，每个入口道的车道 也为三条，其中入口道三条车道的分别为一条右转车道，一条直行车 道、一条左转车道假设各交织段处车流的运行状况是均匀相同的 于是将Y形环形交叉口分为三分之一个Y形环形交叉口，再将三分之 一Y形环形交叉口中所有车流渠化为3个流向的交通流，如图1所 刀£ O图1图2在三个交通流中，一是将Y形环形交叉口两个环行车道的出环车 流合并考虑为一个出环车流A；二是将Y形环形交叉口入口处两个车 道中的入环车流合并考虑为一个人环车流B；三是将Y形环形交叉口 入口处两个车道中的右转车流合并考虑为一个右转车流CoY形环形交叉口的最终目的是各种车辆顺利通行从而达到减少出 环时间，则以各方向出口交通量之和Y・+Y・+Y■来描述环形交叉口 的通行能力，参见图2所示采用线性最优化方法可以得到如下优 化方程计算了整个环形交叉口的通能力。

max (Y ■ +Y ■ +Y ■)St： W■二x・+x・+x・WC・W■二x・+x・+x・WC・(1)W■二x・+x・+x・WC・上式中：x■表示为从第i个入口，第j个出口出的车流量；CB 表示为交织段通行能力，一般取1700puc/h； W■表示为笫i个入口 与第i + 1个入口之间交织段的交通量；Y■二・x■在这里iHj对(1)式利用单纯形法求解x・+x・+x・WC・x・+x・+x・WC・x・+x・+x・WC・x・20mins'二-max (Y ■ +Y ■ +Y ■)化为标准式如下x・+x・+x・+x ■二C・x・+x・+x・+x ■二C・x・+x・+x・+x ■二C・x■ $0 (i, j二 1, 2, 3.且 iHj) mins，=-max (YB+YB+YB )求解如下解得 x■二 C・x■二 Ox■二 Ox■二 C・x■二 Ox■二 C・max(Y・+Y・+Y・) 二3C・但这个解是一种理想状态，就是三个出口都只有右转的车流，没 有左转的车流而要考虑到一个路口既有左又有右转的车流，可得环 形交叉口的通行能力表达式如下式C=max (YB+YB+YB) =■ (2)当直行车流p■二50%、右转比例p■二30%、左转比例p■二20%吋， 则 C=2684puc/ho2有信号控制Y形环形交叉口的通行能力计算2.1 一条直行车道的设计通行能力C■的大小与信号相位、周期、红绿灯时间等参数相关。

设一两 相位信号控制，信号周期为T ,红、绿、黄灯吋间分别为5、t・、 tB,则一条直行车道的通行能力为C■二■ (3)式中：t■为绿灯亮后，笫一•辆车起动并通过停车线的时间，可 据实际车流确定；h■为直行车连续通过停车线的最小车头时距；T 为信号灯周期；？准■为修正系数，根据车辆通彳亍的不均匀性及非机 动车、行人等对汽车的干扰程度确定，当环形交叉I I的自行车、行人 从空间上与机动车分离吋，可近似取1.0[2]o2. 2无道路标志车道的通行能力无道路标志车道也就是混合行驶车道，它分为以下三种情况：一 是直行、左转、右转车辆混合行驶；二是直行车、左转车混和行驶; 三是直行车与右转车混合行驶但由于此直行车与右转车流只在通过 停车线后进行分道行驶，于是可按一条直彳亍车道的通行能力计算2. 3左转专用车道的通行能力在有信号控制Y形环形交叉口，当左转车流量小于左转最大车流 量值时，左转车基本上不会影响对向直行车道的通行能力只有当左 转车超过左转最大车流量时，多通过一辆左转车，每条对向直行车道 就少通过一辆直行车，于是应考虑增设左转专用车道，而且对向直行 车道的通行能力应该作相应的减少，其减少公式为：C■二nC・-N・(4)上式中：n表示为直行车道数；C■表示为每小时左转车辆总数； N■左转最大车流量。

2.4右转专用车道的通行能力在有信号控制Y形环形交叉口，当右行车与直行车使用同一车道 时，该车道最多只能通过右转最大流量辆车，当右转交通量大于右转 最大流量时，则需建设右转专用车道右转专用车道的通行能力可按 直行车道计算，只是右转流的车头吋距比直行车头吋距偏大2.5 Y形环形交叉口的通行能力图3Y形环形交叉I I的通行能力等于组成交叉I I的各个道路入口的通 行能力之和当Y形环形交叉I I某方向的车道在三条以上，左转、直 行、右转分道行驶，若已知左转车、直行车、右转车的车辆数所占的 比例，可依据不同车道的行驶情况，利用公式(3)计算出直行车的 通过量，然后再按以下公式计算出入I I道的通行能力CBoC■二■ (5)以入口通行能力C■为基础，再利用左、右转车车辆数所占比例， 从而计算出左转车流量CB=CHXp ■和右转车流量C■二C・Xp・， 式中p・、p■的意义与(2)相同假设Y形环形交叉口环道上的车道为三条，每个入口的车道都有 三条，入口道各车道的分工为一条右转车道、一条直行车道、一条左 转车道，如图3为1号进口设Y形环形交叉I I信号灯周期的常用时长为"90s, tg=50s, tO二2・3s, ?准・=0. 95, p■二30%, P■二20%, h・［3］按下表确定。

将上述条件代入公式(3)后得：C■二?准・BB+^O. 95XBXB+1=722 (puc/h)由公式(5) C■二■二■二1444 (puc/h)CB=CB X pB=1203X 30%=360 (puc/h)当直行车与右转车混合在一条车道行驶就相当于…条玄行车道 的通行能力C■二C■二722 (puc/h)于是 C■二C・+C・+C■二722+360+722二 1804 (puc/h)假设Y形环形交叉口各环道中车流的运行状况是完全相同的C■二・C■二3C■二5412 (puc/h)通过上面计算可知，当城市道路各路口进入Y形环形交叉口的流 量达到或超过常规Y形环形交叉口的通行能力时，可通过设置信号灯 控制来提高环形交叉I丨的通行能力并且当Y形环形交叉口环道半径 控制，更能体现这种釆用信号灯控制來改善Y形环形交叉I I通行能力 的效果参考文献】［1］ 工程数学教材编写组•工程数学［M］•高等教育出版社，2007, 3 (重印).［2］ 弓副，李洋•信号控制环交叉口的通行能力的计算［J］.黑龙江 科技，2004, 10： 58-59.［3］ 任福田，刘小明，荣建•交通工程学［M］ •人民交通出版社,2003, 7.［4］ 杨锦冬，杨晓光，彭国雄•环形交义I I交通控制模式研究［J］・ 公路交通科技，2000, 17 (3)： 47-51・［5］ 刘智勇•智能交通控制理论及应用［M］.科学出版社，2003, 8.［责任编辑：王迎迎］。