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公路交叉口通行能力分析方法 道路交通规划与管理PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：王炜，高海龙，李文权等着
• 出 版 社：北京：科学出版社
• 出版年份：2001
• ISBN：7030091159
• 页数：289 页

图书介绍： 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：热拌沥青混凝土路面施工原则下一篇：公路养护与管理手册 《公路交叉口通行能力分析方法 道路交通规划与管理》目录 标签：交叉口 道路交通 交叉 通行 道路

上篇 公路交叉口通行能力理论分析方法3

第1章 公路交叉口通行能力研究概述3

1.1 研究背景3

1.2 研究目的4

1.3 研究方法4

1.4 研究成果5

1.5 主要结论6

第2章 无信号交叉口通行能力研究现状7

2.1 国外无信号交叉口通行通力研究现状7

2.2 我国无信号交叉口通行能力研究现状8

2.3 我国道路交叉口交通情况简介9

2.4 国内外文献回顾11

第3章 无信号交叉口交通特性分析13

3.1 车头时距及其分布13

3.1.1 车头时距分布形式、分类13

3.1.2 车头时距数据的采集与模型验证15

3.1.3 主路不同车头时距分布模型的支路通行能力20

3.2 临界穿越间隙与随车时距的确定22

3.2.1 临界穿越间隙与随车时距的基本概念22

3.2.2 临界间隙与随车时距的计算方法23

3.2.3 临界穿越间隙与随车时距的观测25

3.2.4 临界间隙与随车时距的关系28

3.2.5 影响临界穿越间隙与随车时距的因素28

3.2.6 临界穿越间隙与随车时距的建议值29

3.3 车辆在交叉口的延误30

3.3.1 交叉口延误的基本概念30

3.3.2 全部车辆延误的分析计算31

3.3.3 主路优先条件下的支路车辆延误32

3.3.4 交叉口延误的观测33

第4章 公路交叉口交通特性参数采集41

4.1 交通调查的种类与目的41

4.2 交通调查参数41

4.3 观测点的选取、观测设备及其布置、观测方法42

4.3.1 选点原则42

4.3.2 调查内容43

4.3.3 调查方案44

4.4 观测数据的整理47

4.5 数据分析方法47

第5章 无信号交叉口理论通行能力分析方法49

5.1 无信号交叉口车流运行特性49

5.1.1 无信号交叉口特点49

5.1.2 无信号交叉口车辆运行特性50

5.2 主路优先交叉口的通行能力分析方法：间隙分析法53

5.2.1 交叉口通行能力的概念53

5.2.2 间隙接受模型54

5.2.3 影响通行能力的因素65

5.3 自由通行交叉口通行能力的分析方法：车队分析法65

5.3.2 不同交通量水平下的通行能力分析66

5.3.1 车流运行特性分析66

5.3.3 车队特性参数的确定71

5.3.4 车流不同交叉方式的通行能力分析71

5.3.5 极限通行能力72

第6章 无信号交叉口的延误分析方法74

6.1 交叉口延误的基本概念74

6.2 延误与车流量的关系74

6.3 主路优先交叉口车辆的延误76

6.4 自由通行交叉口车辆的延误79

6.5 交叉口车流延误模型的校验81

7.1 交叉口通行能力计算的延误分析法84

第7章 无信号交叉口实用通行能力分析方法84

7.2 服务水平与延误的关系85

7.2.1 公路交叉口服务水平的划分标准86

7.2.2 公路交叉口服务通行能力的确定87

7.3 交叉口适应交通量87

7.4 交叉口实际通行能力及影响因素分析88

7.4.1 交叉口类型及几何特征88

7.4.2 交叉口基本通行能力88

7.4.3 主支路流量不平衡影响系数89

7.4.4 大型车混入率修正系数90

7.4.5 左转修正系数91

7.4.6 右转修正系数91

7.5 交叉口通行能力的宏观综合计算法92

7.4.8 实际通行能力92

7.4.7 横向干扰修正系数92

7.5.1 交叉口的最大通行能力93

7.5.2 有序度的概念96

7.5.3 实际通行能力97

7.5.4 参数确定98

7.5.5 实用通行能力的确定98

7.6 几种方法的比较99

7.7 交叉口实用延误曲线100

第8章 车辆换算素数(PCE)的确定102

8.1 车辆换算系数的概念102

8.3.1 车辆换算系数的计算方法103

8.3 车辆换算系数的确定方法103

8.2 交叉口车辆换算系数的特点103

8.3.2 PCE计算的动力学方法105

8.3.3 无控交叉口PCE的车头时距计算模型108

8.4 坡度对车辆换算系数的影响112

第9章 环形交叉口通行能力分析方法114

9.1 概述114

9.1.1 国内外研究现状115

9.1.2 我国公路环形交叉口的道路与交通特征116

9.1.3 环形交叉口通行能力研究的一般方法116

9.2 环形交叉口交通流运行模式及参数分析117

9.2.1 环形交叉口交通流运行模式117

9.2.3 临界间隙及随车时距118

9.2.2 车头时距分布118

9.3 环形交叉口通行能力分析的交织理论简介119

9.4 环形交叉口通行能力分析的间隙接受理论模型121

9.4.1 单一环行车道时通行能力的理论模型121

9.4.2 双环行车道时通行能力的理论模型122

9.4.3 环行车流量的确定123

9.4.4 模型的验证与模型的效应分析123

9.4.5 环形交叉口总的理论通行能力125

9.4.6 环形交叉口延误模型126

9.5 环形交叉口运行质量分析128

9.5.1 环形交叉口服务交通量128

9.5.2 环形交叉口实际通行能力129

10.1.1 驾驶员特性131

第10章 交叉口车辆运行行为分析131

10.1 人的特性131

10.1.2 驾驶员的气质与驾驶特性132

10.2 驾驶员的信息处理过程134

10.2.1 信息处理过程134

10.2.2 驾驶员的反应特性134

10.3 交叉口车辆运行行为分类136

10.4 运行行为的观测与分析137

10.4.1 交叉口驾驶行为观测137

10.4.2 交叉口驾驶行为分析137

10.5 不同驾驶行为对交叉口通行能力的影响138

参考文献140

下篇 公路交叉口通行能力模拟分析方法145

第11章 计算机模拟方法概述145

11.1 计算机模拟研究的意义145

11.2 计算机模拟研究的方法146

11.3 计算机模拟的形式148

11.4 模拟技术在交通工程学科的发展情况149

11.5 交叉口通行能力计算机模拟研究的综述150

第12章 无信号控制平面交叉口通行能力的数字模拟153

12.1 十字形交叉口通行能力的数字模拟153

12.1.1 十字形交叉口交通流运行分析153

12.1.2 十字交叉口系统模拟的数据描述156

12.1.3 十字交叉口模拟系统交通流数据的产生157

12.1.4 十字形交叉口通行能力数字模拟模型158

12.1.5 十字交叉口不同规模下的车流运行规则161

12.1.6 实现模拟模型的编程方法165

12.1.7 模型参数(te,tf)值的标定166

12.1.8 应用模拟程序计算结果分析167

12.2 T形交叉口通行能力的数字模拟204

12.2.1 T形交叉口交通流运分析204

12.2.2 T形交叉口通行能力模拟系统的数据描述205

12.2.3 T形交叉口模拟系统交通数据的产生205

12.2.4 T形交叉口通行能力数字模拟模型206

12.2.5 T形交叉口的车流运行规则206

12.2.7 模型参数(te,tf)值的标定207

12.2.6 实现模拟模型的编程方法207

12.2.8 应用模拟程序计算结果分析208

12.3 环形交叉口通行能力的数字模拟227

12.3.1 环形交叉口交通流运行分析228

12.3.2 环形交叉口通行能力模拟系统的数据描述230

12.3.3 环形交叉口通行能力模拟系统交通流的产生230

12.3.4 环形交叉口通行能力数字模拟模型230

12.3.5 环形交叉口车流的运行规则232

12.3.6 实现模拟模型的编程方法233

12.3.7 模型参数(te,tf)值的标定233

12.3.8 应用模拟程序计算结果分析233

13.1 车辆在交叉口上的延误及其产生机理分析248

第13章 无信号控制交叉口车辆延误与服务水平的数字模拟248

13.2 车辆延误的模拟计算模型250

13.2.1 车辆理想通过时间的计算法250

13.2.2 车辆延误的模拟计算法250

13.3 交叉口延误的计算机模拟方法251

13.3.1 交叉口交通模拟数据的描述与产生251

13.3.2 交叉口延误数据监测点选取方法251

13.4 服务水平的数字模拟方法252

13.5 实现延误模拟的编程方法253

13.6 车辆延误模拟结果分析255

13.6.1 交叉口交通量与平均延误的关系255

13.6.2 车道宽度对平均延误的影响256

13.6.3 大型车混入率对平均延误的影响257

13.6.4 左转车混入率对平均延误的影响259

第14章 交叉口车流运行状况的图像模拟262

14.1 无信号交叉口车流行动的动画模拟262

14.2 交叉口上车流实时运行系统分析263

14.3 随机交通量的产生及运行规则265

14.4 动画模拟模型266

14.4.1 车辆状态确定模型266

14.4.2 车辆跟车模型267

14.4.3 车辆的停车模型267

14.4.4 车辆的排队-消散模型267

14.4.5 车辆通过交叉口模型268

14.4.6 车辆转换车道模型269

14.5 动画模拟流程框图270

14.6 实现动画模拟的编程方法及运行结果271

14.6.1 实现动画模拟的编程方法271

14.6.2 实现动画模拟的运行结果274

14.7 交叉口模拟系统–TranSim软件使用说明275

14.7.1 TranSim软件简介275

14.7.2 如何安装交叉口模拟系统276

14.7.3 交叉口模拟系统软件使用说明276

参考文献285

作者简介286

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• 《强磁场下的基础科学问题》中国科学院编 2020
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摘要：公路交叉口作为交通网络的关键节点，其通行能力直接决定了整个道路系统的运行效率与安全水平。本文基于《公路交叉口通行能力分析方法 道路交通规划与管理.pdf》这一专业电子书文档，系统梳理了交叉口通行能力分析的核心理论与应用技术。文章首先从基本概念与理论基础出发，阐明通行能力的定义、分类及影响因素；继而深入探讨信号控制交叉口、无信号控制交叉口及环形交叉口等不同类型节点的分析模型与方法；随后聚焦于数据采集技术与仿真工具在实践中的运用；最后结合规划与管理策略，论述如何将分析结果转化为优化方案。全文旨在为交通工程从业者提供一套完整、可操作的分析框架，助力提升道路网络的综合效能。

1、基础理论与核心概念

公路交叉口通行能力分析首先需要建立在对基本概念的精确理解之上。通行能力通常指在特定道路与交通条件下，单位时间内能够通过交叉口某一断面或整个交叉口的最大车辆数。这一指标并非固定数值，而是随着几何设计、信号配时、交通组成以及驾驶员行为等因素动态变化。在《公路交叉口通行能力分析方法 道路交通规划与管理.pdf》中，详细区分了基本通行能力、可能通行能力与设计通行能力三个层次，为后续量化评估提供了理论基石。

影响交叉口通行能力的因素错综复杂，包括车道宽度、转弯半径、坡度等几何条件，以及大型车混入率、行人过街干扰、信号相位设置等运行环境。例如，左转专用车道的设置可以显著减少直行与左转车流的冲突，从而提升整体通过率。该电子书文档通过大量图表与公式，将各因素的量化影响系数逐一呈现，使读者能够快速掌握关键参数的取值方法，为实际工程中的修正计算提供依据。

此外，交通流理论中的车头时距与饱和流率概念是通行能力分析的核心工具。饱和流率是指在持续绿灯条件下，一条车道所能通过的最大流率，通常通过实地观测或经验公式确定。《公路交叉口通行能力分析方法 道路交通规划与管理.pdf》系统介绍了如何利用停车线法、冲突点法等手段测量饱和流率，并给出了不同城市道路等级下的参考值范围，为后续的信号配时优化奠定了数据基础。

2、不同交叉口的分析模型

信号控制交叉口是城市道路中最常见的节点类型，其通行能力分析主要依赖于冲突点法与停车线法。冲突点法以交叉口内部各冲突点的临界间隙为研究对象，通过计算各流向的潜在通行能力，再叠加得到整个交叉口的总体容量。该电子书文档详细解析了HCM（美国公路通行能力手册）中的标准流程，包括相位方案设计、损失时间确定以及饱和度计算，并提供了多个国内实际案例的演算过程，增强了理论的可操作性。

无信号控制交叉口主要依靠让行规则来组织交通，其通行能力分析重点在于主路优先或环岛规则下的间隙接受理论。车辆在次要道路上需要等待主路车流中出现足够大的可穿越间隙才能通过。文档中引入了概率模型，如M/M/1排队论，来计算不同流量组合下的平均延误与排队长度。对于环形交叉口，则着重分析了交织段长度、入口渠化与环道车道数对通行能力的影响，并给出了基于环岛几何参数的回归公式。

对于复杂立交或平面交叉口，分析模型往往需要借助仿真软件进行动态模拟。该电子书文档介绍了VISSIM、Synchro等主流工具在交叉口通行能力评估中的应用方法，强调模型参数标定与校准的重要性。通过对比实测数据与仿真输出，可以验证分析结果的可靠性，并针对特定瓶颈提出改进建议。文档还特别指出，多模式交通（如公交、非机动车）的混行场景需要引入等效系数进行折算，以避免分析偏差。

3、数据采集与技术应用

准确的数据是通行能力分析的前提，传统的人工计数法虽然成本低、灵活性强，但受限于观测时长与人员疲劳度，容易产生误差。该电子书文档推荐采用视频检测、地磁线圈与雷达测速等自动化技术，实现连续、多维度的交通流数据采集。例如，视频检测可以同时记录车流量、车速、车型分类以及转向比例，为后续的饱和度计算提供丰富输入。文档还提供了数据清洗与异常值剔除的实用技巧，确保分析基础的真实可靠。

数据分析环节中，时间序列分析与统计回归是常用的方法。通过绘制24小时交通量变化曲线，可以识别出早晚高峰的流量峰值时段，进而确定设计小时交通量。该电子书文档详细介绍了如何利用Excel或SPSS软件进行数据拟合，建立流量-延误之间的关系模型。对于信号交叉口，还需要采集各相位内的车头时距分布数据，用以计算饱和流率与启动损失时间。这些数据驱动的分析过程，使得通行能力评估从经验判断转向了定量计算。

近年来，大数据与人工智能技术逐渐渗透到交叉口分析领域。该电子书文档前瞻性地探讨了利用浮动车GPS轨迹数据反演路口排队长度与延误状态的方法，以及通过深度学习模型预测短时交通流波动的可能性。虽然这些技术尚处于研究阶段，但为传统分析方法注入了新的活力。文档强调，无论采用何种技术手段，都必须结合现场踏勘与交通调查，确保数据与实际运行条件的一致性，避免模型脱离现实。

4、规划管理策略与优化实践

通行能力分析的最终目的是为交叉口的规划与管理提供决策支持。在规划阶段，分析结果可用于确定交叉口类型（如是否需增设信号灯或建设立交）、车道数量与功能划分。该电子书文档通过对比不同设计方案下的服务水平（LOS）等级，展示了如何从通行效率与安全性的双重角度优选方案。例如，在流量接近饱和的交叉口，增加左转待转区或设置可变导向车道，往往能有效提升10%至20%的通行能力。

在运营管理阶段，信号配时优化是最直接的改善手段。基于通行能力分析得出的饱和度与延误数据，可以运用Webster配时法或遗传算法等优化技术，重新分配各相位绿灯时间。文档中列举了多个城市交叉口改造的成功案例，通过调整周期时长、相位顺序与绿信比，将平均延误降低30%以上。此外，对于多交叉口组成的干道或区域路网，协调控制（绿波带）策略的制定同样依赖于各节点的通行能力基础数据。

长期来看，交叉口通行能力的提升需要结合道路网结构调整与交通需求管理。该电子书文档指出，单纯依靠工程改造往往受限于用地与资金，而通过实施单行道、禁左、限行等措施，可以改变交通流分布，间接提高路网整体容量。文档还强调了行人过街设施、非机动车道设置等慢行交通要素对交叉口运行的影响，呼吁在分析中纳入多模式交通的协同优化理念，以实现绿色、可持续的交通发展目标。

总结：

《公路交叉口通行能力分析方法 道路交通规划与管理.pdf》作为一本系统性的专业参考资料，从理论模型到工程实践，全方位覆盖了交叉口通行能力分析的核心内容。通过对基础概念的梳理、不同类型交叉口分析模型的对比、数据采集技术的应用以及规划管理策略的探讨，本文构建了一个完整的知识体系。读者可以借助该文档掌握从现场调查到方案评估的全流程方法，从而在实际工作中准确诊断拥堵成因、科学制定改善措施。无论是初入行业的工程师还是资深规划人员，都能从中获得有价值的指导。

值得注意的是，通行能力分析并非一劳永逸的静态工作，随着交通需求与运行环境的持续变化，定期复测与动态调整至关重要。未来，随着车路协同、自动驾驶等新技术的普及，交叉口的运行机理将发生深刻变革，分析模型也需要与时俱进。该电子书文档为这一领域的持续研究奠定了坚实基础，鼓励从业者在理解经典方法的同时，积极探索创新路径，共同推动道路交通系统向更高效、更安全的方向发展。

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