拥挤交通状态下
信号交叉口车辆运行特性分析
广州市中心区交通项目领导小组办公室尚大伟
本文针对拥挤交通状态下的车流运
行现象, 从车辆在信号交叉口的到
达特性
、
停车特性排队与延误情
况
、
车头时距分布以及车辆运行参
数等方面分析了产生这些车流运行
现象的原因, 进而提出了项改善拥
挤交通状态下车辆行车效益的措施
以期对拥挤时段内的交通管理提供
参考
分析信号交又口在拥挤交通状态下的车
流运行特性是建立拥挤交通状态下合理、有
效信号控制方法的基础。我国针对信号交叉
口车流运行特性的研究更多的集中在对非拥
挤交通状态下的混合交通进行的, 而对拥挤
交通状态下的车流运行特性目前还没有一个
系统的认识。
拥挤交通状态下的车流运行现象
拥挤交通状态下, 在没有交警执勤的信
号交叉口, 车流有如下运行现象
首先, 当车辆进入交叉口时, ’白会紧靠前
面排队的车辆停车, 前后车之间的间隔较非拥
挤交通状态下要小得多。车辆进人交叉口停
车时往往不再受车道线的限制, 只要有可利用
的空间, 就有车辆插人, 经常出现车辆的排队
数大干进口道的车道数现象。而且, 在进、出
口间缺少中央隔离设施的情况下, 后到达的
部分车辆会越过中央分隔线进入靠进口一侧
的出口车道停车等待信号,造成出口的一个或
一个以上车道在绿灯信号期间无法利用
其次, 当相位绿灯信号开启时, 由于前
一相位仍有大量车辆占据着交叉口空间, 井
与当前相位车流构成冲突, 致使当前相位车
流只能向前靠近冲突车流而无法通过交叉口,
在前一相位的车流消散后当前相位车流才能
真正启动, 这期间要浪费一段较长的绿灯时
间。在当前相位车流启动的一段时间内, 由
于车与车前后之间以及左右之间靠得非常近,
车流启动较为缓慢且不平稳容易受其中某
一辆车的抢道行为而造成暂时的中断, 这种
现象一直持续到绿灯信号的中后期车流组织
才趋于德定、运行状态转好, 但车流的平均
速度要明显低于非拥挤交通状态下的车速
最后, 在相位结束时, 停车线后的车辆
往往不遵守信号指示, 反而加速前进, 以一
种强势姿态占据着交叉口的使用权, 直至被
下一相位的车流截断或持续了一段时间后本
相位车辆才会完全停下来等待绿灯信号据
观侧, 这一过程一般会持续以上。
在有交通要察执勤的情况下, 这时车流
运行又有以下现象
首先, 车辆进入交叉时不会出现车辆
占用出口车道的情况
其次, 在绿灯信号期间, 车流遵从交通
髻察的指挥会以较快的速度离开交叉口, 不
存在车流中有车辆抢行而中断交通的现象
最后, 在相位结束时, 在交通菩寮的指
挥下, 本相位车流会立即中断, 不存在车辆
强行占据交叉口的现象这时, 交叉口的交
通秩序井然有序, 交通状况明显改善, 交叉
口的通行效率得到了提高
之所以会出现前后截然不同的局面, 关
键在于执法力度能否得以保障。在无交通兽
察执勒的情况下众人本着“ 法不责众” 的
心理, 违章现象急剧增加, 从而扰乱了交叉
口的正常交通秩序。因此, 从提高拥拚交通
状态下的信号交叉口交通效益来说, 主要还
需从政策、法规的强制执行来加以保证
拥挤交通状态下车流运树寺性分析
一一车辆在交叉口的到达特性分析
在拥挤交通状态下, 由于车辆之间的相
互影响, 车辆自由行驶的机会不多, 此时交
通流到达规律符合二项分布, 可表达成下式
的形式
户’ 一夕一, 一六
二朋一朋
” 二肺, 衍一, 取整
脚,
式中尸你厂一一在计数时间内到达辆
车的概率
只—二项分布参数伽印
—观侧样本均值
梦—观侧样本方差
—到达的车辆数。
以巧为统计单位, 得到拥挤交通状态
下的车辆到达规律如表所示。
—车辆在交叉口的停车分析
在非拥挤交通状态下, 由于交通需求小
于交叉口的通行能力, 车辆墓本都能在一个
信号周期内通过交叉口, 每个进口道的车辆
排队长度不长, 反馈给驾驶者这样一种信息
—当前交通处于良好状态, 不用担心下一
个绿灯时间内过不了交叉口, 驾驶者就愿意
停车等待绿灯信号墓于这种心理, 在非拥
挤交通状态下, 等待绿灯信号的车辆排队表
现得十分整齐, 基本按照车道线的划分在各
自车道内停靠, 车辆间距较大
而在拥挤交通状态下, 由于当前交通需
求大于交叉口的通行能力, 交叉口积聚车辆
越来越多。当驾驶者驶人交叉口时, 前面已
经排了较长的车队, 反诊给驾驶者这样一种
信息—当前交叉口已经堵塞了, 需要等待
较长的时间才能离开从这个时候开始, 驾
驶者就有尽快离开交叉口的愿望, 他会寻找
一切可以用的空间向前靠近, 不按车道线行
驶和停车表现突出, 经常出现车辆的排队数
大于进口道的车道数现象, 此时, 进口道的
车辆停放表现得比较混乱, 车与车之间的空
间压缩到了极限。图所示为非拥挤与拥挤
交通状态下信号交叉口同一车道连续个信
号周期的平均车辆停车间距图
—车辆在交叉口的排队长度与延误
分析
现以一个两相位的信号交叉口为例, 说
明拥挤交通状态下车辆在交叉口的排队长度
和延误情况。在拥挤交通状态下, 由于车辆
之间的相互影晌车辆自由行驶的机会不多,
假设交叉口的车辆是均匀到达的, 第一相位