目錄目錄TOC\o"1-3"\h\u11815摘要 第1章緒論行人交通作為一種健康、可持續(xù)性交通方式倍受人們的重視。行人信號控制是保障行人和機(jī)動(dòng)車安全、高效地通過交叉口的有效手段。為了提高平面交叉口的運(yùn)行效率和安全性，本文針對信號交叉口行人和機(jī)動(dòng)車對配時(shí)要求不一致以及我國行人相位清空時(shí)間不足的問題，根據(jù)是否將綠燈間隔時(shí)間作為行人清空時(shí)間，研究了行人隨機(jī)動(dòng)車一起放行時(shí)的行人相位和機(jī)動(dòng)車相位的設(shè)置類型，探討了不同類型的適用情況,建立了不同情況下行人綠燈時(shí)間的調(diào)整模型和行人信號配時(shí)方法，并進(jìn)行了實(shí)證分析。改善了信號交叉口傳統(tǒng)配時(shí)方法對行人重視不夠的問題。1.1研究背景1.1.1問題的提出步行交通是城市居民的首要出行方式，步行在家庭出行方式中占有相當(dāng)重要的地位。國內(nèi)城市道路交通的一大特色即道路上的交通流是由步行交通流、機(jī)動(dòng)車交通流以及非機(jī)動(dòng)車交通流共同組成的混合交通流[1]。我國城市步行交通在大城市總出行量中約占40%，中等城市約占50%以上，小城市則多達(dá)60%以上。然而長期以來，城市道路交通設(shè)計(jì)、交通控制、交通組織管理等的研究及實(shí)現(xiàn)工作中，往往只以機(jī)動(dòng)車交通流為主考慮對象，對步行交通的重視不足。隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對交通特別是最接近市民生活的步行交通的安全、便捷等方面的要求也越來越高。其實(shí)步行出行是所有出行方式中最節(jié)約資源的一種出行方式[2]，它不僅本身是一種重要的短途的交通方式，而且也是所有交通方式出行開始和結(jié)束不可缺少的組成部分[3]。同時(shí)，就短途路程而言，步行亦是最符合持續(xù)發(fā)展原則的交通模式[1][4]。過去的15年間，我國城市的交通流量年增長22%，為世界歷史上所少見[1]。同時(shí)又與資源的有限性，機(jī)動(dòng)車交通與步行交通之間的相互爭奪交通時(shí)空資源的矛盾越來越突出，其中行人過街交通與機(jī)動(dòng)車交通之間的相互干擾、沖突是這種矛盾最直接、最典型的體現(xiàn)，已經(jīng)成為我國諸多交通問題重要的成因之一。它直接導(dǎo)致了交通秩序的惡化和交通運(yùn)行效率的降低，引發(fā)了擁擠、事故、污染等一系列交通問題，步行交通與其他交通方式主要在行人過街時(shí)發(fā)生沖突，行人過街的主要地點(diǎn)為交叉口和路段的人行橫道。一些城市的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，中國城市交通事故發(fā)生的主要地點(diǎn)在路段人行橫道和交叉口，協(xié)調(diào)交叉口行人過街交通與機(jī)吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文動(dòng)車交通之間的關(guān)系，對于改善交通秩序，提高道路通行能力有非常直接的顯示意義，同時(shí)對于改善城市交通環(huán)境，提高城市品位和整體形象也有重要的作用。因此有必要就此課題展開深入的、理論與時(shí)結(jié)合的研究工作。1.1.2存在的問題對于城市交通的研究，大多數(shù)的交通專家和學(xué)者關(guān)注的是機(jī)動(dòng)車交通問題，相關(guān)的研究和著作不計(jì)其數(shù)。但是針對于不同的道路和交通條件，如何進(jìn)行科學(xué)合理的行人過街交通控制，協(xié)調(diào)交叉口行人過街交通與機(jī)動(dòng)車交通之間的關(guān)系，無論理論的系統(tǒng)性和時(shí)間上都還未形成具有普遍意義的成果?，F(xiàn)在交叉口行人的通行現(xiàn)狀不容樂觀，主要有以下四方面的問題：（1）行人安全問題。這個(gè)問題是普遍存在的，行人過街時(shí)人行橫道上仍有車輛通過，造成行人與機(jī)動(dòng)車沖突，產(chǎn)生安全隱患。如何保證安全又盡量減少延誤就是平面交叉口行人交通流信號相位設(shè)計(jì)面臨的重要問題。（2）行人延誤問題。我們時(shí)?？梢园l(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：橫向的道路上沒有車輛通行或通行量較少，而人行橫道上大量行人得不到放行造成延誤；或在一個(gè)人流較大的交叉口橫道，每次的行人通行相位時(shí)長都不足以消散全部的等待行人，即該相位的行人通行時(shí)間結(jié)束后均有未通過的行人。這些延誤上的問題使行人等待時(shí)間增加，造成行人心理上的焦急，煩躁，可能引起行人違章穿越道路，進(jìn)而引發(fā)安全問題。所以有效的減少延誤是交叉口行人相位設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。（3）對機(jī)動(dòng)車的影響問題。由于信號相位時(shí)間設(shè)置不合理，導(dǎo)致交叉口上游機(jī)動(dòng)車流在橫道處受阻。另一方面，人行相位結(jié)束后仍有行人在人行橫道上未通過，也會使通行時(shí)間減少，機(jī)動(dòng)車相位無法充分利用，造成機(jī)動(dòng)車通行延誤。這些都是行人對機(jī)動(dòng)車通行的影響，這些問題在很大程度上影響整個(gè)交叉口的機(jī)動(dòng)車通行效率，應(yīng)予以重視。由此可見，交叉口的行人交通存在諸多問題，這些問題不僅影響交叉口行人安全、通行的效率和行人感受，同時(shí)也影響著交叉口的機(jī)動(dòng)車通行。所以解決好交叉口行人通行問題意義重大。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20世紀(jì)50年代初期，英國人在街道上設(shè)計(jì)出人行橫道線，規(guī)定行人橫過街道時(shí)，只能走人行橫道。于是倫敦街頭出現(xiàn)了一道道赫然醒目的橫線，看上去這些橫線像斑馬身上的白斑紋，因而人們稱它為斑馬線。斑馬線不僅給人們提供了一條安全的通道，同時(shí)也給行駛中的司機(jī)以“減速緩行”、“禮讓行人”的示意。國內(nèi)外學(xué)者對行人過街交通進(jìn)行了一系列的研究，F(xiàn)ruin[5]的博士論文第1章緒論“PcdcstrianPlanningandDesign”乃是行人交通研究的代表性著作，為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。Pushkarev和Zupan[6]合著的“UrbanSpaceforPedestrians”一書，對行人交通研究產(chǎn)生了重要影響。我國學(xué)者在交叉口行人過街交通方面的研究起步稍晚，上個(gè)世紀(jì)八十年代段里仁[7]等學(xué)者開始了這方面取得許多重要成果。這些成果也為研究路段行人過街信號控制方法提供了扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和寶貴實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。國外在交叉口行人過街橫道規(guī)劃設(shè)計(jì)和交通法規(guī)宣傳等方面具有很好的優(yōu)勢，行人過街交通問題并不突出，在行人信號控制方面相關(guān)研究不是很多。主要集中在對按鈕信號控制人行橫道[8][9]、紅燈期間轉(zhuǎn)彎車輛的控制[10]以及行人過街時(shí)間等問題研究，下面給以簡要介紹。幾位外國學(xué)者研究了信號控制人行橫道（Pelicanpedestriancrossings）在發(fā)展中國家的適用性。通過定時(shí)信號與按鈕信號控制人行橫道條件下機(jī)動(dòng)車停車次數(shù)和車均延誤的比較分析，得出了按鈕信號控制人行橫道條件下機(jī)動(dòng)車停車次數(shù)和車均延誤的比較分析，得出了按鈕信號控制方式優(yōu)于定時(shí)信號控制。但是該論文沒有涉及如何根據(jù)具體交通狀況標(biāo)定按鈕信號控制的參數(shù)。BarbaraPreston[9]等人研究按鈕信號控制人行橫道行人的行為和安全性問題，其研究結(jié)果顯示女性比男性更愿意遵守交通信號燈，而行人是否遵守信號指示，與等待時(shí)間內(nèi)車流的空擋分布有密切關(guān)系。HermanHuang的研究指出，沒有一種措施比信號控制更能使右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車在紅燈期間停讓行人，與讓行單個(gè)行人相比，機(jī)動(dòng)車更容易讓行人集團(tuán)。這些研究成果對我國的行人過街信號控制有相當(dāng)?shù)慕梃b價(jià)值。MARKR.VIRKLER等人在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上對行人過街綠燈時(shí)間進(jìn)行了研究。氮?dú)庋芯繉ο鬄?米寬，6~12米長的人行橫道，而且行人流量較小，研究結(jié)果對中國城市行人流量較大的商業(yè)區(qū)尚難適用。日本的坂田恭敬等人提出了行人專用相位的設(shè)置的適用情形，但是沒有相關(guān)的理論分析。相比國外，國內(nèi)學(xué)者在平面交叉口行人交通流信號控制方面研究的比較多，分為平面交叉口行人信號配時(shí)的搭接相位和專用信號相位。主要集中于：行人信號相位配時(shí)的控制優(yōu)化模型與算法研究、行人專用相位的方法研究等幾個(gè)方面。在平面交叉口行人信號配時(shí)的搭接相位的方面，為了提高平面交叉口的運(yùn)行效率和安全性，針對行人交通流量較大的交叉口，在分析機(jī)動(dòng)車與行人沖突情況的前提下，研究行人交通流信號配時(shí)方法。從搭接相位的角度，在兩相位信號控制交叉口，建立行人交通流綠燈提前截止時(shí)間計(jì)算模型，在四相位信號控制交叉口，根據(jù)不同的相序安排，建立行人交通流綠燈提前啟亮?xí)r間計(jì)算模型；以行人交通流為關(guān)鍵交通流的角度，確定基于行人交通流量進(jìn)行信號配時(shí)的流量臨界值，進(jìn)吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文而計(jì)算信號配時(shí)參數(shù)。研究結(jié)果表明，該種配時(shí)方法可以大大減少甚至避免行人和機(jī)動(dòng)車之間的沖突，提高交叉口的安全性和運(yùn)行效率。在交叉口行人專用信號相位方面，針對主次路相交并設(shè)置行人專用相位的交叉口行人闖紅燈的普遍現(xiàn)象，提出整個(gè)交叉口行人專用相位與幾個(gè)進(jìn)口行人可用相位相結(jié)合的信號配時(shí)方案，通過仿真驗(yàn)證得出，該方法不僅有效的降低了行人闖紅燈率，減少了行人的等待時(shí)間，而且機(jī)動(dòng)車的延誤沒有明顯的增加。這種配時(shí)方案為解決我們城市主次路相交等道路寬度差距較大的交叉口中的行人闖紅燈現(xiàn)象提供一個(gè)較好的思路。運(yùn)用穿越理論推導(dǎo)在行人通行時(shí)，穿越行人的轉(zhuǎn)彎車輛通行能力模型和行人延誤模型；在這兩個(gè)模型的基礎(chǔ)上，通過設(shè)置專用相位前后交叉口通行能力和行人人均延誤的對比分析，論證了設(shè)置整個(gè)交叉口行人專用相位的條件。研究成果可以用來指導(dǎo)交叉口行人專用相位的設(shè)置[11]。此外，本文還會考慮到行人二次過街的問題，在兩相位信號交叉口，設(shè)置二次過街會使行人過街延誤增加，行人違章率增大，然而對減小機(jī)動(dòng)車延誤的貢獻(xiàn)并不大，所以不宜采用二次過街方式。在多相位交叉口，特別是立交橋下交叉口，設(shè)置跨相位二次過街方式，可以減小最小綠燈時(shí)間，大大降低對機(jī)動(dòng)車信號配時(shí)的干擾；在專左信號交叉口，二次過街使穿越主要道路的行人過街時(shí)間增長59％—168％左右，行人過街延誤下降36％—57％左右；在直左信號交叉口，二次過街使穿越主要道路的行人過街時(shí)間增長62％—455％左右，行人過街延誤下降37％—84％左右[12]。1.3研究的目的與意義1.3.1研究目的本文基于對我國行人過街交通的分析，結(jié)合現(xiàn)有的行人控制理論，研究適合我國混合交通情況交叉口行人過街交通控制理論，改善混合交通的通行秩序，提高交通安全性與效率，促進(jìn)城市人居環(huán)境的改善，為城市交通設(shè)施建設(shè)管理提供決策和支持。1.3.2研究意義我國城市道路規(guī)劃中普遍存在忽視行人交通流的問題，這使得行人在交叉口過街受到延誤、安全等問題的困擾，影響城市的人本影響。因此有必要對行人在交叉口中的通行規(guī)律、影響因素作相應(yīng)的調(diào)查研究，總結(jié)交叉口行人控制的方法。一套行之有效的行人控制系統(tǒng)可以有效地改善行人在路段通行的安全狀況，減少行人通行的延誤，同時(shí)也能減少行人對機(jī)動(dòng)車交通流的干擾，提高機(jī)動(dòng)車通行效第1章緒論率，改善行人對城市交通的總體印象。因此，從中國城市道路行人交通流占重要的比重的特征出發(fā)，研究城市道路路段行人控制方法具有十分重要的理論意義。本研究從中國道路的特征出發(fā)，研究整個(gè)交叉口行人過街信號控制方法、考慮上下游交叉口協(xié)調(diào)控制優(yōu)化模型，同時(shí)開發(fā)城市交叉口行人過街控制軟件，這些研究成果對科學(xué)家制定信號控制方案、提高城市交通管理水平及開發(fā)新一代的城市道路控制系統(tǒng)中的交叉口行人過街具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。1.4研究結(jié)構(gòu)和內(nèi)容本文基于對我國交叉口行人過街交通的分析，結(jié)合現(xiàn)有的行人控制理論，研究適合我國混合交通情況交叉口行人過街交通控制理論，改善混合交通的通行秩序，提高交通安全性與效率，促進(jìn)城市人居環(huán)境的改善，為城市交通設(shè)施建設(shè)管理提供決策和支持。本文研究框架如圖1-1所示本論文的主要研究內(nèi)容為：1）綜述國內(nèi)外的研究和實(shí)踐結(jié)果，借鑒其成功經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)分析其研究不足，進(jìn)一步明確本研究的目標(biāo)和方向。簡單介紹論文的研究背景和課題依托，概括論文研究的目的和意義，對國內(nèi)外行人過街交通研究進(jìn)行總結(jié)分析，明確本文的研究方向和重點(diǎn)。進(jìn)而提出本文主要研究內(nèi)容、研究方法和技術(shù)路線。2）分析我國交叉口交通特征和交叉口交通問題。分析行人相位的組成和行人交通流的特性，并對我國平面交叉口行人信號配時(shí)所存在的問題進(jìn)行分析與總結(jié)。吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文3）研究行人搭接相位信號配時(shí)的幾種方法，并確定配時(shí)依據(jù)，還選取了實(shí)例。針對于所選實(shí)例進(jìn)行實(shí)地分析和研究。提出了以行人交通流為關(guān)鍵車流，確定基于行人交通流量進(jìn)行信號配時(shí)的流量臨界值，進(jìn)而計(jì)算信號配時(shí)參數(shù)。4）分析行人專用相位的設(shè)置，討論行人專用相位設(shè)置的必要性和行人專用相位的設(shè)置條件，提出了相應(yīng)的模型。5)總結(jié)論文的研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)，對有待進(jìn)一步的研究問題簡要分析，并提出研究展望。1.5研究步驟1.查閱相關(guān)資料。收集并吸收國內(nèi)外關(guān)于城市行人交通控制方面的文獻(xiàn)及已有的研究成果，對其成果進(jìn)行分析后開始本文研究。2.資料整理和總結(jié)。對所收集的資料進(jìn)行整理和總結(jié)，為后文研究做鋪墊。3.實(shí)地調(diào)查研究。對所選取的地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，收集數(shù)據(jù)，為研究做實(shí)例證明。第2章平面交叉口行人信號配時(shí)概述第2章平面交叉口行人信號配時(shí)概述2.1行人相位組成對于一組互不沖突的交通流同時(shí)獲得通行權(quán)所對應(yīng)的信號顯示狀態(tài)，我們將其稱之為信號相位，簡稱相位。信號相位是根據(jù)交叉口通行權(quán)在一個(gè)周期內(nèi)的更迭來劃分的。一個(gè)交通信號控制方案在一個(gè)周期內(nèi)有幾個(gè)信號相位，則稱該信號控制方案為幾相位的信號控制。圖2-1就是一個(gè)采用四相位信號控制方案。一個(gè)交叉口采用幾相位的信號控制應(yīng)由該交叉口的實(shí)際交通流狀況決定。如果相位數(shù)設(shè)計(jì)得太少，則不能有效地分配好路口通行權(quán)，路口容易出現(xiàn)交通混亂，交通安全性下降；如果相位數(shù)設(shè)計(jì)得太多，雖然路口的交通次序與安全性得到了改善，但由于相位之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)都會損失一部分通行時(shí)間，過多的相位數(shù)會導(dǎo)致路口的通行能力下降，延長駕駛?cè)嗽诼房诘牡却龝r(shí)間。行人信號相位也是如此，是一組互不沖突的行人交通流同時(shí)獲得通行權(quán)所對應(yīng)的信號顯示狀態(tài)。完整的行人相位包括行人綠燈、行人閃和行人紅燈3部分。在行人綠燈時(shí)間里，行人離開路緣石或路肩進(jìn)入人行橫道,按照指示的方向穿過道路；在行人閃時(shí)間里，沒有進(jìn)入人行橫道的行人不允許再進(jìn)入人行橫道，而已經(jīng)進(jìn)入人行橫道的行人可以繼續(xù)通過人行橫道，因此，行人閃時(shí)間也稱作行人清空時(shí)間；顯示紅燈時(shí)，不允許任何行人通行。當(dāng)行人與右轉(zhuǎn)車輛沖突時(shí)，也可用閃動(dòng)的綠燈信號代替綠燈。行人相位通行時(shí)間包括行人綠燈時(shí)間和行人清空時(shí)間2部分。2.1.1行人綠燈時(shí)間行人綠燈時(shí)間應(yīng)該使得在一個(gè)周期內(nèi)所有等待的行人離開路緣石進(jìn)入交叉吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文口。行人綠燈放行時(shí)間包括2部分：反應(yīng)時(shí)間和人群通過路緣石進(jìn)入人行橫道的時(shí)間，即（2-1）式中：為行人綠燈時(shí)間，；為行人反應(yīng)時(shí)間，；為行人綠燈信號開始時(shí)等待的人數(shù)，一般等于一個(gè)周期行人的到達(dá)量，人；為行人流率，即單位時(shí)間單位寬度內(nèi)通過某一斷面的人數(shù)，人/；為人行橫道的有效寬度，。調(diào)查表明,隨出行目的、交叉口性質(zhì)等不同而變化。根據(jù)HCM的研究，，，并給出了行人綠燈時(shí)間的計(jì)算公式（2-2)在周期時(shí)長確定前，無法求得。國外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，行人綠燈時(shí)間一般為4～7s，超過7s的情況極少，只有在行人流量特別多的特殊場合，如學(xué)校周邊,行人綠燈時(shí)間才可能超過7s。行人綠燈最小時(shí)間應(yīng)兼顧到那些容易被疏忽的因素。在行人交通量很少的情況下，如果求得的行人綠燈時(shí)間較小，其取值也不宜小于5s，最小為4s。我國行人交通量普遍很大，所需的行人綠燈時(shí)間較長[13]。2.1.2行人閃時(shí)間行人閃時(shí)間也叫行人清空時(shí)間，起到清空行人的作用，使在行人綠燈時(shí)間末尾進(jìn)入人行橫道的行人在沖突車流獲得綠燈顯示前通過沖突點(diǎn)。（2-3）式中：FDW為行人閃時(shí)間，；為交叉口人行橫道起點(diǎn)至沖突點(diǎn)的距離，；為行人15%位平均速度，。默認(rèn)取人行橫道長,嚴(yán)格來講是人行橫道一端到最遠(yuǎn)沖突點(diǎn)的距離。行走距離的確定需要考慮行人的正常行走路徑。研究表明，遠(yuǎn)側(cè)的右轉(zhuǎn)車道和停車車第2章平面交叉口行人信號配時(shí)概述道應(yīng)當(dāng)包括在行人的通過距離內(nèi)。在選擇步行速度時(shí)需要考慮人群特性(如老年人比例等)、行人交通量、交叉口位置和幾何條件，以及整個(gè)信號的運(yùn)行。步行速度一般取15%位行人速度,根據(jù)ITE的研究，一般取1.2m/s，在特殊的情況下(如學(xué)齡兒童、老人或殘疾人比例大)需取用較低的行走速度,取1.0m/s[13]。2.2行人信號配時(shí)存在的問題中國現(xiàn)行的交叉口交通控制信號大多是針對機(jī)動(dòng)車交通流設(shè)置的，在信號配時(shí)設(shè)計(jì)中，行人相位伴隨機(jī)動(dòng)車相位同時(shí)設(shè)置。車輛對配時(shí)的要求和行人對配時(shí)的要求往往不一致，例如一寬主干道和窄次要道路相交的交叉口，從機(jī)動(dòng)車方面來講，主要道路車流量大，所需的綠燈時(shí)間長，次要道路所需的綠燈時(shí)間短；行人需求恰好相反，在次要道路機(jī)動(dòng)車短綠燈相位時(shí)，行人剛好穿越寬的主要道路，行人需要較長的綠燈時(shí)間，而在主要道路機(jī)動(dòng)車長綠燈相位時(shí)，行人穿越窄的次要道路，行人需要較短的綠燈時(shí)間。另外，我國目前行人相位普遍存在的問題是時(shí)間分配不合理，行人相位時(shí)間大部分為綠燈時(shí)間，行人閃(行人清空)時(shí)間只有3s左右。我國道路交通安全法規(guī)定：綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許行人通過人行橫道；紅燈亮?xí)r，禁止行人進(jìn)入人行橫道，但是已經(jīng)進(jìn)入人行橫道的，可以繼續(xù)通過或者在道路中心線處停留等候。這就造成了，在綠燈末尾進(jìn)入人行橫道的行人，因清空時(shí)間不足而不能安全通過人行橫道。顯然，這樣既容易發(fā)生交通事故，又嚴(yán)重地影響了交叉口的交通秩序，降低了交叉口的通行能力。此外，當(dāng)行人綠燈信號啟亮，行人開始過街時(shí)，往往上一相位綠燈末期駛?cè)氲能囕v還未通過該人行橫道，常發(fā)生行人、機(jī)動(dòng)車相互干擾的交通混亂現(xiàn)象。2.3行人交通流信號配時(shí)的必要性目前，多數(shù)信號控制交叉口的行人交通流信號配時(shí)幾乎均以機(jī)動(dòng)車交通流為關(guān)鍵車流，行人的信號配時(shí)與同方向行駛的機(jī)動(dòng)車相同，行人專用相位和遲起早斷信號階段的研究只要針對兩相位信號控制交叉口，以延誤、通行能力為主要研究目標(biāo)，對于四相位信號控制交叉口，研究較少而且不夠細(xì)致[14-16][11]。在機(jī)動(dòng)車流量較小而行人流量較大的交叉口，這樣的信號配時(shí)方案往往是照顧了流量不大的機(jī)動(dòng)車流，導(dǎo)致行人集群式搶行，不利于交叉口的安全性和整體運(yùn)行效率。在以機(jī)動(dòng)車為依據(jù)所建立的信號配時(shí)方案下，由于行人的交叉口清空時(shí)間比較長，在相位轉(zhuǎn)換過程中，機(jī)動(dòng)車與行人的沖突嚴(yán)重。另外，信號控制交叉口采用的倒計(jì)時(shí)裝置，使部分機(jī)動(dòng)車駕駛員和行人搶行通過交叉口，或提前進(jìn)入交叉吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文口，加重了沖突的嚴(yán)重性，甚至導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。延長綠燈間隔時(shí)間可以消除這類沖突，但是這會使周期時(shí)長變大，增加延誤。因此，為了提高道路時(shí)空資源的利用效率，減少甚至消除機(jī)非動(dòng)車與行人之間的沖突，研究行人交通流的信號配時(shí)方法是行之有效的方法之一[17]。本文基于不同的信號配時(shí)方案和相位相序，研究行人交通流搭接相位和專用相位的設(shè)置。2.4分析與總結(jié)為了提高平面交叉口的運(yùn)行效率并盡量避免機(jī)非動(dòng)車與行人之間的沖突，提高安全性。針對行人交通流較大的交叉口，在分析機(jī)動(dòng)車與行人沖突情況的前提下，研究行人交通流信號配時(shí)的方法。1）從搭接相位的角度，在兩相位信號控制交叉口，建立行人交通流綠燈提前截止時(shí)間計(jì)算模型；在四相位信號控制交叉口，根據(jù)不同的相序安排，建立行人交通流綠燈提前啟亮?xí)r間計(jì)算模型；在三相位信號控制交叉口，建立行人交通流綠燈提前截止和綠燈提前啟亮并存的計(jì)算模型。2）從以行人交通流為關(guān)鍵交通流的角度，確定基于行人交通流量進(jìn)行信號配時(shí)的流量臨界值，進(jìn)而計(jì)算信號配時(shí)參數(shù)。研究結(jié)果表明，該種配時(shí)方法可以大大減少甚至避免行人和機(jī)動(dòng)車之間的沖突，提高交叉口的安全性和運(yùn)行效率。3）設(shè)置行人專用相位，在行人專用相位路燈期間，行人過街不存在與機(jī)動(dòng)車的沖突。一般情況下，行人在信號交叉口的延誤主要分為信號控制延誤和穿越機(jī)動(dòng)車造成的延誤兩部分，而在采用行人專用相位時(shí)，行人的延誤只有信號控制延誤。4）必要時(shí)還可以采用行人二次過街，設(shè)置行人安全島。當(dāng)設(shè)置二次過街方式時(shí)，行人每次過街穿越的機(jī)動(dòng)車數(shù)量減小、車道數(shù)減少，從而使行人過街的機(jī)會增大，等待時(shí)間減小。第3章平面交叉口行人搭接相位信號配時(shí)方法第3章平面交叉口行人搭接相位信號配時(shí)方法搭接相位是跨信號階段通行的相位[18]。設(shè)置行人的搭接相位則是在原有確定的相位方案下，通過對行人交通流運(yùn)行特性分析，采用提前截止或提前啟亮綠燈的方法，以減少由于行人和機(jī)動(dòng)車運(yùn)行特性差異而導(dǎo)致的機(jī)非沖突。行人相位時(shí)間等于綠燈時(shí)間和行人清空時(shí)間之和，即（3-1）如果WALK和FDW分別用式（2-2），（2-3）計(jì)算，求得的行人相位時(shí)間為行人相位最小時(shí)間，即，（3-2），機(jī)動(dòng)車相位時(shí)間T是指相位綠燈顯示時(shí)間和綠燈時(shí)間間隔時(shí)間I的和。I包括黃燈時(shí)間和全紅時(shí)間。有時(shí)只有黃燈時(shí)間，即（3-3）在行人相位和機(jī)動(dòng)車直行相位同時(shí)設(shè)置的情況下，T不能小于行人相位最小時(shí)間，即（3-4）3.1兩相位信號控制交叉口對于兩相位信號控制交叉口，應(yīng)建立行人交通流綠燈提前截止時(shí)間計(jì)算模型。在兩相位信號控制交叉口，由于行人交通流速度較慢，本相位綠燈結(jié)束后，綠燈間隔時(shí)間不足以使行人順利通過交叉口，必然與下一相位的機(jī)動(dòng)車產(chǎn)生沖突。為避免沖突，設(shè)置行人交通流綠燈提前截止，使提前截止的時(shí)間與綠燈間隔時(shí)間剛好用于行人通過交叉口。以十字形交叉口東西進(jìn)口為例，在東西相位綠燈結(jié)束之后，東西方向的行人還沒有通過交叉口，南北進(jìn)口的機(jī)動(dòng)車就已經(jīng)駛?cè)虢徊婵冢c行人發(fā)生沖突，沖突示意圖如圖3-1所示。吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文圖3-1行人與機(jī)動(dòng)車沖突示意圖西進(jìn)口行人安全通過交叉口的時(shí)間為：（3-5）式中為交叉口人行橫道起點(diǎn)至沖突點(diǎn)的距離，，可以近似取為交叉口距離；為行人交通流速度，。假設(shè)行人綠燈提前截止時(shí)間為，為了避免沖突，應(yīng)滿足，則有：（3-6）式中，為綠燈間隔時(shí)間，。將(1)代入(2)式有行人綠燈提前截止時(shí)間需要滿足的條件為：（3-7）3.2四相位信號控制交叉口在四相位信號控制交叉口，行人交通流相位只與同方向直行相位相同，也就是當(dāng)左轉(zhuǎn)相位綠燈時(shí)，行人相位仍為紅燈，大大降低了了行人的通行效率，而行人往往因?yàn)榧t燈時(shí)間過長而違章闖紅燈，不利于交叉口安全，對于不同相序的信號控制交叉口，設(shè)置搭接相位，即提前啟亮行人相位綠燈。第3章平面交叉口行人搭接相位信號配時(shí)方法3.2.1先直行后左轉(zhuǎn)對于先直行后左轉(zhuǎn)的四相位信號控制交叉口，仍以東西方向?yàn)槔瑬|西方向左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車相位綠燈結(jié)束后是南北方向直行相位，南北方向行人與南北方向直行機(jī)動(dòng)車相位相同。在東西相位左轉(zhuǎn)運(yùn)行過程中，交叉口有半幅路是可以利用(如圖3-2中b)圖陰影部分所示)，可以考慮在東西方向左轉(zhuǎn)相位綠燈結(jié)束前，提前啟亮南北方向的行人信號燈，使行人比南北方向機(jī)動(dòng)車先進(jìn)入交叉口，提前啟亮?xí)r間為行人行駛至行人與左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車沖突點(diǎn)的時(shí)間，即：（3-8）式中為南北方向人行橫道距離。圖3-2先直行后左轉(zhuǎn)信號控制交叉口行人綠燈提前啟亮示意圖3.2.2先左轉(zhuǎn)后直行對于先左轉(zhuǎn)后直行的四相位信號控制交叉口，仍以東西方向?yàn)槔?，東西方向左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車相位綠燈結(jié)束后是東西方向直行相位，東西方向行人與東西方向直行機(jī)動(dòng)車相位相同。在東西相位左轉(zhuǎn)運(yùn)行過程中，交叉口有半幅路是可以利用(如圖3-3中a)圖陰影部分所示)，可以考慮在東西方向左轉(zhuǎn)相位綠燈結(jié)束前，提前啟亮東西方向的行人信號燈，使行人比東西方向機(jī)動(dòng)車先進(jìn)入交叉口，提前啟亮?xí)r間為行人行駛至行人與左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車沖突點(diǎn)的時(shí)間，即：（3-9）式中為南北方向人行橫道距離。吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文圖3-3先左轉(zhuǎn)后直行信號控制交叉口行人綠燈提前啟亮示意圖3.3三相位信號控制交叉口在三相位信號控制交叉口，由于其中一個(gè)方向只有一個(gè)相位，另一個(gè)方向有兩個(gè)相位，所以針對不同相位數(shù)，采取行人交通流綠燈提前截止與提前啟亮并存的信號配時(shí)方法。以東西方向有兩個(gè)相位，南北方向有一個(gè)相位為例。3.3.1東西方向信號相位控制進(jìn)口東西方向有兩個(gè)相位，和四相位信號控制一樣，行人交通流相位只與同方向直行相位相同，也就是當(dāng)左轉(zhuǎn)相位綠燈時(shí)，行人相位仍為紅燈，大大降低了了行人的通行效率，而行人往往因?yàn)榧t燈時(shí)間過長而違章闖紅燈，不利于交叉口安全。應(yīng)設(shè)置提前啟亮行人相位綠燈。(1)先直行后左轉(zhuǎn)對于先直行后左轉(zhuǎn)的相位信號控制交叉口，東西方向左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車相位綠燈結(jié)束后是南北方向直行相位，南北方向行人與南北方向直行機(jī)動(dòng)車相位相同。在東西相位左轉(zhuǎn)運(yùn)行過程中，交叉口有半幅路是可以利用(如圖3-4中b)圖陰影部分所示)，可以考慮在東西方向左轉(zhuǎn)相位綠燈結(jié)束前，提前啟亮南北方向的行人信號燈，使行人比南北方向機(jī)動(dòng)車先進(jìn)入交叉口，提前啟亮?xí)r間為行人行駛至行人與左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車沖突點(diǎn)的時(shí)間，即：（3-10）式中為南北方向人行橫道距離。第3章平面交叉口行人搭接相位信號配時(shí)方法a)東西相位b）東西左轉(zhuǎn)圖3-4先直行后左轉(zhuǎn)信號控制交叉口行人綠燈提前啟亮示意圖(2)先左轉(zhuǎn)后直行對于先左轉(zhuǎn)后直行的相位信號控制交叉口，東西方向左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車相位綠燈結(jié)束后是東西方向直行相位，東西方向行人與東西方向直行機(jī)動(dòng)車相位相同。在東西相位左轉(zhuǎn)運(yùn)行過程中，交叉口有半幅路是可以利用(如圖3-5中a)圖陰影部分所示)，可以考慮在東西方向左轉(zhuǎn)相位綠燈結(jié)束前，提前啟亮東西方向的行人信號燈，使行人比東西方向機(jī)動(dòng)車先進(jìn)入交叉口，提前啟亮?xí)r間為行人行駛至行人與左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車沖突點(diǎn)的時(shí)間，即：（3-11）式中為南北方向人行橫道距離。3.3.2南北方向信號相位控制進(jìn)口南北方向有一個(gè)相位為南北直行，和兩相位信號控制交叉口一樣，應(yīng)建立行人交通流綠燈提前截止時(shí)間計(jì)算模型。在相位信號控制交叉口，由于行人交通流速度較慢，本相位綠燈結(jié)束后，綠燈間隔時(shí)間不足以使行人順利通過交叉口，必然與下一相位的機(jī)動(dòng)車產(chǎn)生沖突。為避免沖突，設(shè)置行人交通流綠燈提前截止，使提前截止的時(shí)間與綠燈間隔時(shí)間剛好用于行人通過交叉口。三相位的一個(gè)相位的方向有一點(diǎn)不同于兩相位。如果東西兩相位為先直行后左轉(zhuǎn)，則南北方向直行機(jī)動(dòng)車相位綠燈時(shí)間結(jié)束后是東西方向直行相位；另外一種情況是東西兩相位為先左轉(zhuǎn)后直行，則南北方向直行機(jī)動(dòng)車相位綠燈結(jié)束后是東西方向左轉(zhuǎn)相位。不管是哪一種情況都需要行人交通流綠燈提前截止模型。在吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文南北相位綠燈結(jié)束之后，南北方向的行人還沒有通過交叉口，東西進(jìn)口的機(jī)動(dòng)車就已經(jīng)駛?cè)虢徊婵?，與行人發(fā)生沖突，沖突示意圖如圖3-6所示。a)東西左轉(zhuǎn)b)東西直行圖3-5先左轉(zhuǎn)后直行信號控制交叉口行人綠燈提前啟亮示意圖圖3-6行人與機(jī)動(dòng)車沖突示意圖北進(jìn)口行人安全通過交叉口的時(shí)間為：（3-12）式中為南北方向人行橫道距離。第3章平面交叉口行人搭接相位信號配時(shí)方法3.4信號配時(shí)參數(shù)當(dāng)行人交通流處于高峰時(shí)，是非高峰小時(shí)的數(shù)倍，或當(dāng)行人流量明顯大于機(jī)動(dòng)車流量時(shí)，以機(jī)動(dòng)車交通流為依據(jù)設(shè)計(jì)的信號配時(shí)方案，由于行人交通流不同于機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行特性，會導(dǎo)致交叉口通行能力降低、機(jī)動(dòng)車與行人之間的沖突嚴(yán)重以及延誤加大等問題，在這種情況下，以行人交通流為基礎(chǔ)進(jìn)行信號配時(shí)方案設(shè)計(jì)，而讓機(jī)動(dòng)車隨同方向的行人通行，給行人絕對優(yōu)先權(quán)，可以減少?zèng)_突，提高交叉口的運(yùn)行效率和安全性。而其中最關(guān)鍵的問題，一是以行人交通流為依據(jù)進(jìn)行信號配時(shí)的判斷依據(jù)，一是信號配時(shí)方法及信號配時(shí)參數(shù)的計(jì)算。3.4.1確定配時(shí)依據(jù)在以機(jī)動(dòng)車流為關(guān)鍵車流的信號配時(shí)方案下，當(dāng)行人流量較大的時(shí)，使得在一個(gè)綠燈相位內(nèi)，排隊(duì)等待的行人不能全部駛離交叉口，會導(dǎo)致某些行人為通過交叉口而與機(jī)動(dòng)車搶行，極易造成交通沖突，甚至是交通事故。那么就以排隊(duì)的機(jī)動(dòng)車或行人完全駛離停車線作為信號配時(shí)的依據(jù)。機(jī)動(dòng)車排隊(duì)完全消散的時(shí)間為：（3-13）式中為機(jī)動(dòng)車排隊(duì)完全消散的時(shí)間，；為紅燈時(shí)長，；為機(jī)動(dòng)車流量，；為機(jī)動(dòng)車飽和流率，；而行人排隊(duì)完全消散的時(shí)間與機(jī)動(dòng)車原理基本相同：（3-14）式中為行人排隊(duì)完全消散的時(shí)間，；為紅燈時(shí)長，；為行人流量，；為機(jī)動(dòng)車飽和流率，.當(dāng)，即為選擇信號配時(shí)關(guān)鍵車流的臨界值。經(jīng)過整理有：（3-15）這里定義行人交通流流量比為行人交通流流量()與其飽和流率()的比吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文值，即，則式(3-15)可以寫成：（3-16）式中為機(jī)動(dòng)車流的流量比。也就是說，當(dāng)，以行人交通流為依據(jù)進(jìn)行信號配時(shí)方案設(shè)計(jì)，否則以機(jī)動(dòng)車流為關(guān)鍵車流。3.4.2信號配時(shí)參數(shù)計(jì)算以機(jī)動(dòng)車流為關(guān)鍵車流進(jìn)行信號配時(shí)方案設(shè)計(jì)的理論與方法成熟，這里不再論證。作者主要以行人交通流為依據(jù)，研究配時(shí)參數(shù)的計(jì)算方法。到目前為止，并沒有比較成熟的專門針對行人交通流的信號配時(shí)方法，所以在確定以行人交通流為依據(jù)進(jìn)行信號配時(shí)后，仍按照機(jī)動(dòng)車原理設(shè)計(jì)配時(shí)方案。以排隊(duì)能夠完全消散的時(shí)間來確定周期時(shí)長和綠燈時(shí)長。由以往的研究成果我們知道，周期時(shí)長過大，會造成交叉口空間資源的浪費(fèi)，降低交叉口的通行能力，所以在計(jì)算周期時(shí)長時(shí)，只要滿足各方向行人排隊(duì)能夠完全消散即可。對于以行人交通流為依據(jù)進(jìn)行信號配時(shí)的交叉口，機(jī)動(dòng)車數(shù)量較少，交叉口多采用兩相位信號控制，我們就以兩相位為例。設(shè)東西向?yàn)橄辔?，綠燈時(shí)長取東西方向行人排隊(duì)完全消散所需時(shí)間的最大者，即：（3-17）式中為東西向綠燈時(shí)長，；為東進(jìn)口行人排隊(duì)完全消散的時(shí)間，；為西進(jìn)口行人排隊(duì)完全消散的時(shí)間，。設(shè)南北向?yàn)橄辔?，同樣該相位的綠燈時(shí)長取南進(jìn)口和北進(jìn)口行人排隊(duì)完全消散所需要時(shí)間的最大者，即：（3-18）式中為南北向綠燈時(shí)長，；為南進(jìn)口行人排隊(duì)完全消散的時(shí)間，；為北進(jìn)口行人排隊(duì)完全消散的時(shí)間，。由于機(jī)動(dòng)車行駛速度比行人大，所以設(shè)置綠燈間隔時(shí)間時(shí)，同樣以行人流為依據(jù)，也就是說，只要保證行人能夠安全通過沖突區(qū)即可，以西進(jìn)口為例，相位1綠燈結(jié)束之后，東西方向的行人會與相位2(南北方向)的機(jī)動(dòng)車發(fā)生沖突，如圖3-1所示。第3章平面交叉口行人搭接相位信號配時(shí)方法則有相位1轉(zhuǎn)換到相位2的綠燈間隔時(shí)間為：（3-19）式中為綠燈間隔時(shí)間，；為行人通過交叉口的速度，。按照同樣的原理可以計(jì)算由相位2轉(zhuǎn)換到相位1的綠燈間隔時(shí)間，設(shè)其為，則有周期時(shí)長為：（3-20）在道路等級相當(dāng)?shù)那闆r下，綠燈間隔時(shí)間相等，即令，則周期時(shí)長可以寫成。行人的啟動(dòng)速度較快，幾乎沒有起動(dòng)損失時(shí)間，可以近似將綠燈顯示時(shí)長看成是有效綠燈時(shí)長，則有東西向綠燈顯示時(shí)間即為行人排隊(duì)完全消散的時(shí)間，，綠信比為：；南北向綠信比為：，綠燈顯示時(shí)間即為行人排隊(duì)完全消散的時(shí)間，。3.5應(yīng)用實(shí)例論文以長春市自由大路和同志街交叉口為例，該交叉口為三相位信號控制交叉口，附近有227路等多條公交線路，行人流向比較復(fù)雜，相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)如表3-1所示。根據(jù)以往研究成果，行人過街步速取1.2m/s。表3-1交叉口實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)表以同志街方向的行人為例，目前該方向行人與同志街機(jī)動(dòng)車信號相同，綠燈時(shí)間為41s，可以考慮在第二相位綠燈結(jié)束之前，提前啟亮春城大街方向的行人綠燈，根據(jù)公式(3-8)得提前啟亮?xí)r間為5s。自由大路為四幅路，可在交叉口的隔離帶延長地區(qū)設(shè)置行人駐足區(qū)，供行人二次過街，綠燈間隔時(shí)間可以供行人行走至安全駐足區(qū)。由此可見，同志街方向吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文行人綠燈增加了50%，大大提高了行人通過交叉口的效率。第4章平面交叉口行人專用相位信號配時(shí)方法第4章平面交叉口行人專用相位信號配時(shí)方法4.1行人專用相位的發(fā)展行人專用相位是近年來用于解決交叉口行人與機(jī)動(dòng)車沖突的一種信號控制方法。美國加利福尼亞州的BeverlyHills市，早在1987年就采用了行人專用相位。歐洲的許多國家也在中心商業(yè)區(qū)采用了行人專用相位。國內(nèi)山東省威海市大部分交叉口使用有行人專用相位的信號控制方案。HCM2000對人車沖突引起的延誤進(jìn)行了修正；早在2003年黃厚淳研究了設(shè)置行人專用相位對車輛和行人延誤的影響[19]；2005年楊曉光等通過對行人專用相位設(shè)置交叉口前后通行能力和行人延誤的對比分析，論證了設(shè)置行人專用相位的前提條件[11]；2007年AllysonK.Bechtel評估了實(shí)施信號專用相位交叉口的運(yùn)行效果，得出了人車沖突減少但行人違規(guī)穿越行為增多的結(jié)論；趙韓濤等分析了行人專用相位交叉口沖突特征及實(shí)施形式，進(jìn)而探討了行人專用信號交叉口延誤計(jì)算模型[20]。目前，國內(nèi)外對行人專用相位應(yīng)用的研究充分體現(xiàn)了以人為本的交通管理思想，但現(xiàn)有研究主要集中于運(yùn)用減少機(jī)動(dòng)車延誤、降低交叉口平均延誤、減少機(jī)動(dòng)車尾氣排放等作為信號配時(shí)優(yōu)化的目標(biāo)；采用行人信號“早啟”、“遲啟”等方法來減少行人與機(jī)動(dòng)車的沖突等方面的研究。而本章信號配時(shí)優(yōu)化方法的立足點(diǎn)是在改變信號配時(shí)降低機(jī)動(dòng)車延誤的基礎(chǔ)上，盡量提高平面交叉口的運(yùn)行效率和避免機(jī)非動(dòng)車與行人的沖突。4.2行人專用相位的設(shè)置4.2.1設(shè)置原則行人專用相位是指在信號周期內(nèi)給予某人行橫道上的行人通行權(quán)，而與之沖突的車流均被禁行的信號相位。所以在行人專用相位路燈期間，行人過街不存在與機(jī)動(dòng)車的沖突。一般情況下，行人在信號交叉口的延誤主要分為信號控制延誤和穿越機(jī)動(dòng)車造成的延誤兩部分，而在采用行人專用相位時(shí)，行人的延誤只有信號控制延誤。信號控制方案設(shè)計(jì)合理的交叉口，通行能力比設(shè)有停車和讓路標(biāo)志的交叉口大。設(shè)有停車或讓路標(biāo)志的交叉口交通量接近其通行能力時(shí)，車流就會不暢而大大增加了車輛的停車與延誤，特別是次要道路上的車輛，停車、延誤更加嚴(yán)重。這時(shí)，把設(shè)有停車標(biāo)志的交叉口改為信號控制的交叉口可能就恰到好處，可改善次要道路上的通車，減少其停車與延誤。如果交通量沒有達(dá)到需要設(shè)置信號燈的吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文時(shí)候，不合理地將停車標(biāo)志交叉口改為信號控制交叉口，其結(jié)果可能會適得其反。在設(shè)定交通信號相位時(shí)，應(yīng)遵循的原則：(1)信號相位必須同交叉口進(jìn)口道車道渠化(車道功能劃分)方案同時(shí)設(shè)定，有專用轉(zhuǎn)彎相位必須相應(yīng)地設(shè)置專用車道；(2)信號相位對應(yīng)于左右轉(zhuǎn)彎交通量及其專用車道的布置；(3)有左轉(zhuǎn)專用車道時(shí)，根據(jù)左轉(zhuǎn)流向設(shè)計(jì)交通量計(jì)算的左轉(zhuǎn)車輛每周期平均到達(dá)3輛時(shí)，宜用左轉(zhuǎn)專用相位；(4)同一相位各相關(guān)進(jìn)口道左轉(zhuǎn)車輛每周期平均到達(dá)量相近時(shí)，宜用雙向左轉(zhuǎn)專用相位，否則宜用單向左轉(zhuǎn)專用相位[21]。4.2.2設(shè)置的必要性中國現(xiàn)行的交叉口交通控制信號大多是針對機(jī)動(dòng)車交通流設(shè)置的，加上行人專用信號燈較少，行人過街交通近乎于無控?zé)o序狀態(tài)。這種狀態(tài)導(dǎo)致行人穿越機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車流，既不利于行人安全，也妨礙了機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車交通正常運(yùn)行。再者，大部分城市的平面交叉口較常見的另一現(xiàn)象是，隨同向機(jī)動(dòng)車綠燈信號過街的行人，在信號末期過街時(shí)，往往剛跨出人行道，機(jī)動(dòng)車綠燈信號便切換成了黃燈信號，且在行人過街的途中轉(zhuǎn)換成紅燈信號，此時(shí)相交道路的車輛啟動(dòng)，行人便被阻于毫無安全保障的過街橫道上，等候穿越機(jī)動(dòng)車流空當(dāng)，或者乘機(jī)動(dòng)車啟動(dòng)之機(jī)，擋住啟動(dòng)車輛強(qiáng)行穿越。顯然，這樣既容易發(fā)生交通事故，又嚴(yán)重影響交叉口的交通秩序，降低了交叉口的通行能力。此外，當(dāng)行人綠燈信號啟亮，行人開始過街時(shí)，往往上一相位綠燈末期駛?cè)氲能囕v還未通過該人行橫道，常發(fā)生行人、機(jī)動(dòng)車相互干擾的交通混亂現(xiàn)象。分析造成這種現(xiàn)象的原因：首先，沒有專用信號向行人提供通行權(quán)。在中國城市的大部分交叉口常無專門的行人控制信號，由此導(dǎo)致人們誤認(rèn)為交通控制信號僅僅是對車輛而言的，行人過街交通處于自由無序狀態(tài)，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的闖紅燈現(xiàn)象。其次，交通控制信號設(shè)置不合理導(dǎo)致行人通行能力偏低。行人專用相位杜絕或減少了人車沖突，允許包括路口對角方向之內(nèi)的各方向行人通行，創(chuàng)造了安全、舒適和便利的行人步行環(huán)境。但其前提是增加一個(gè)相位，將很有可能增加交叉口車輛的平均延誤，因此，對實(shí)施行人專用相位的交叉口進(jìn)行延誤分析，將非常有利于設(shè)置和評價(jià)信號配時(shí)方案[20]。設(shè)置行人專用控制信號，意味著機(jī)動(dòng)車信號不必再為滿足行人交通需要而設(shè)置較長的綠燈間隔[22]。4.2.3設(shè)置方法前面第三章所講的對于兩相位、三相位和四相位的控制交叉口，行人通行時(shí)，左轉(zhuǎn)車輛同時(shí)放行，而右轉(zhuǎn)車輛不受信號燈控制。在這種情況下，行人在通行的第4章平面交叉口行人專用相位信號配時(shí)方法時(shí)間里始終存在著與轉(zhuǎn)彎車輛的沖突。當(dāng)機(jī)動(dòng)車流量較大時(shí)，人行橫道常常被轉(zhuǎn)彎車輛強(qiáng)行阻斷，行人被迫聚集在道路中央等待可穿越空當(dāng)；而當(dāng)行人流量大時(shí)，找不到可穿越空當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)彎車輛在人行橫道前集結(jié)排隊(duì)等候或慢慢向過街人群中滲透。這種干擾導(dǎo)致行人過街延誤的增加和轉(zhuǎn)彎車輛通行能力的下降，而且這種情況下行人、機(jī)動(dòng)車的遵章率和交叉口安全性都較低。正是為了解決行人與左、右轉(zhuǎn)車輛相互干擾問題，提出了行人專用相位的對策。根據(jù)行人通行方式的不同，行人專用相位分為兩種，其一為單進(jìn)口的行人專用相位，即在這個(gè)進(jìn)口行人通行時(shí)，與其相沖突的車流禁行；反之，相沖突的機(jī)動(dòng)車通行時(shí)，行人禁行。如圖4-1（a），A進(jìn)口行人專用相位里，A進(jìn)口行人通行，而A進(jìn)口的直左右、B進(jìn)口的右轉(zhuǎn)、C進(jìn)口的直行和D進(jìn)口的左轉(zhuǎn)禁行；其二為整個(gè)交叉口的行人專用相位，即交叉口4個(gè)進(jìn)口的行人在一個(gè)獨(dú)立的相位里同時(shí)通行，機(jī)動(dòng)車全部禁行，反之，機(jī)動(dòng)車通行時(shí)，所有流向的行人禁行。如圖4-1（b），在交叉口行人專用相位里，4個(gè)方向行人都允許通行，如設(shè)有對角線方向橫道，對角線方向行人也允許通行，而A、B、C、D4個(gè)進(jìn)口的機(jī)動(dòng)車全部禁行。顯然，設(shè)置專用相位之后，行人與轉(zhuǎn)彎車輛的沖突因通行時(shí)間的錯(cuò)開而消失。圖4-1行人專用相位如果交叉口的機(jī)動(dòng)車交通量較少，不設(shè)行人專用相位之前是兩相位交叉口，則采用整個(gè)交叉口的行人專用相位，即交叉口4個(gè)進(jìn)口的行人在一個(gè)獨(dú)立的相位里同時(shí)通行，機(jī)動(dòng)車全部禁止。任意一個(gè)進(jìn)口設(shè)置行人專用相位，需要交叉口兩相位的機(jī)動(dòng)車都禁行才能實(shí)現(xiàn)。如圖4-1（a）的A進(jìn)口，當(dāng)該進(jìn)口設(shè)置行人專用相位時(shí)，需要東西相位禁行（包括A進(jìn)口右轉(zhuǎn)）；同時(shí)，由于D進(jìn)口的左轉(zhuǎn)和B進(jìn)口右轉(zhuǎn)與A進(jìn)口橫道行人也有沖突，需禁行，即南北相位禁行（包括B進(jìn)口右轉(zhuǎn)）。在這種情況下，顯然設(shè)置交叉口行人專用相位，同時(shí)放行4個(gè)進(jìn)口的行人較為合理。因此，對于兩相位交叉口，只存在設(shè)置整個(gè)交叉口行人專用相位一吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文種情況。這樣算上行人專用相位，就成為一個(gè)三相位的交叉口。如圖4-2所示，首先是東西方向的直左右，如圖4-2(a)；然后便是南北方向的直左右，如圖4-2(b)；最后是整個(gè)交叉口的行人專用相位，如圖4-3(c)。圖4-2三相位的信號配時(shí)而如果南北進(jìn)口交通量大，則南北進(jìn)口可以分為兩相位：直行和左轉(zhuǎn)。可以設(shè)置一個(gè)四相位的信號配時(shí)，東西方向、南北直行、南北左轉(zhuǎn)和行人專用相位。行人專用相位可以是整個(gè)交叉口的行人專用相位，也可以是單進(jìn)口的行人專用相位。由于單進(jìn)口的行人專用相位還要分為四個(gè)進(jìn)口的行人專用相位，相對來說比較繁瑣，所以盡量采用整個(gè)交叉口的行人專用相位。首先是東西方向的直左右，保持東西方向的通行時(shí)間不變，同時(shí)為了保持配時(shí)的連續(xù)性將東西方向的綠燈時(shí)間提前，如圖4-3(a)；然后是南北方向的直行與同方向的行人綠燈，由于南北方向的直行車流量巨大，所以允許直行“早啟”，同時(shí)因?yàn)椴淮嬖跊_突點(diǎn)，所以允許同方向的行人通行，如圖4-3(b)；之后便是南北方向的左轉(zhuǎn)，其中南北方向的左轉(zhuǎn)車輛在綠燈時(shí)間內(nèi)能夠完全通過，如圖4-3(c)；最后仍然是整個(gè)交叉口的行人專用相位，如圖4-3(d)。吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文第4章平面交叉口行人專用相位信號配時(shí)方法圖4-3四相位的信號配時(shí)如果南北方向和東西方向交通量都很大，那么東西進(jìn)口和南北進(jìn)口都可以設(shè)置兩相位信號配時(shí)，再加上行人專用相位那么就是五相位的交叉口信號配時(shí)，分為：東西左轉(zhuǎn)、東西直行和東西同向的行人、南北左轉(zhuǎn)、南北直行和南北同向的行人、整個(gè)交叉口的行人專用相位。五相位的信號配時(shí)的優(yōu)化方法太過繁瑣，這里不做過多的介紹。平面交叉口行人信號配時(shí)除了有搭接相位和專用相位外，必要時(shí)還可以采用行人二次過街來提高交叉口的運(yùn)行效率?？稍诮徊婵诘母綦x帶延長地區(qū)設(shè)置行人駐足區(qū)，供行人二次過街，綠燈間隔時(shí)間可以供行人行走至安全駐足區(qū)。由此可見，行人綠燈增加了50%，大大提高了行人通過交叉口的效率。吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文總結(jié)本文總結(jié)交叉口行人信號配時(shí)一直與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)，國內(nèi)的交叉口交通控制信號大多是針對機(jī)動(dòng)車交通流設(shè)置的，在信號配時(shí)設(shè)計(jì)中，行人相位伴隨機(jī)動(dòng)車相位同時(shí)設(shè)置。車輛對配時(shí)的要求和行人對配時(shí)的要求往往不一致，例如一寬主干道和窄次要道路相交的交叉口，從機(jī)動(dòng)車方面來講，主要道路車流量大，所需的綠燈時(shí)間長，次要道路所需的綠燈時(shí)間短；行人需求恰好相反，在次要道路機(jī)動(dòng)車短綠燈相位時(shí)，行人剛好穿越寬的主要道路，行人需要較長的綠燈時(shí)間，而在主要道路機(jī)動(dòng)車長綠燈相位時(shí)，行人穿越窄的次要道路，行人需要較短的綠燈時(shí)間。另外，我國目前行人相位普遍存在的問題是時(shí)間分配不合理，行人相位時(shí)間大部分為綠燈時(shí)間，行人閃（行人清空）時(shí)間只有3s左右。我國道路交通安全法規(guī)定：綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許行人通過人行橫道；紅燈亮?xí)r，禁止行人進(jìn)入人行橫道，但是已經(jīng)進(jìn)入人行橫道的，可以繼續(xù)通過或者在道路中心線處停留等候。這就造成了，在綠燈末尾進(jìn)入人行橫道的行人，因清空時(shí)間不足而不能安全通過人行橫道。顯然，這樣既容易發(fā)生交通事故，又嚴(yán)重地影響了交叉口的交通秩序，降低了交叉口的通行能力。此外，當(dāng)行人綠燈信號啟亮，行人開始過街時(shí)，往往上一相位綠燈末期駛?cè)氲能囕v還未通過該人行橫道，常發(fā)生行人、機(jī)動(dòng)車相互干擾的交通混亂現(xiàn)象。因此這對平面交叉口行人信號配時(shí)的研究具有重要的意義和實(shí)踐價(jià)值。本文從實(shí)際的應(yīng)用需求和問題的分析入手，對平面交叉口行人信號配時(shí)進(jìn)行了研究，拓展和豐富了交叉口行人信號配時(shí)的理論。主要成果體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：（1）系統(tǒng)地總結(jié)了國內(nèi)外交叉口行人信號配時(shí)研究現(xiàn)狀，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)，明確了研究的重點(diǎn)與發(fā)展方向，同時(shí)總結(jié)了國內(nèi)外行人交通流理論方面的研究結(jié)論，并對行人專用相位和行人二次過街進(jìn)行一定的研究。這都為本文研究的展開了奠定了基礎(chǔ)。（2）從搭接相位的角度看，在兩相位信號控制交叉口，建立行人交通流綠燈提前截止時(shí)間計(jì)算模型；在四相位信號控制交叉口，根據(jù)不同的相序安排，建立行人交通流綠燈提前啟亮?xí)r間計(jì)算模型；在三相位信號控制交叉口，建立行人交通流綠燈提前截止和綠燈提前啟亮并存的計(jì)算模型。（3）通過對交叉口行人信號配時(shí)的相關(guān)理論的總結(jié)，并與實(shí)測值以及傳統(tǒng)方法進(jìn)行了對比。（4）提出了行人交通流綠燈的提前截止和提前啟亮的計(jì)算模型?？偨Y(jié)（5）研究了提高平面交叉口的運(yùn)行效率和改善機(jī)非動(dòng)車與行人之間沖突方法。研究展望限于研究時(shí)間與本人水平不足，論文研究上存在很多遺憾的地方，有待遇進(jìn)一步完善。其中，一下幾個(gè)方面是今后的研究工作中繼續(xù)努力的方向：（1）本文只對平面交叉口的行人與直行、左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車沖突進(jìn)行考慮，并建立相應(yīng)的模型，但對平面交叉口行人與右轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車的沖突考慮不周，所建立的模型具有一定的局限性。（2）本文缺少對行人信號配時(shí)的感應(yīng)控制的研究，而對行人二次過街的研究也只是一概而過，缺少進(jìn)一步系統(tǒng)的研究。而受困于數(shù)據(jù)、條件、時(shí)間，本文對行人信號配時(shí)的專用相位的研究僅限于理論，缺少相應(yīng)的模型加以解釋，這樣顯得行人專用相位研究具有局限性。吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文致謝首先，我要深深地感謝我敬愛的梁春巖老師！從本文一開始的選題，梁老師就給予極大的關(guān)心，在論文的撰寫中更是提出了很多寶貴的意見，論文的審閱和修改也傾注了梁老師大量的精力和心血。在大學(xué)四年的時(shí)間里，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識、活躍的學(xué)術(shù)思想、執(zhí)著的科研精神及高尚的做人原則，都給我留下了終生難忘的印象。所有這一切都將成為我受益終生的寶貴財(cái)富！在此，學(xué)生謹(jǐn)向老師表示衷心的感謝！在兩年的學(xué)習(xí)中，還得到了其他老師的細(xì)心指導(dǎo)。在此，我向所有給予我支持和幫助的各位老師表示誠摯的謝意！在論文的研究過程和實(shí)驗(yàn)中，課題組的各位同學(xué)給了我很多幫助，并提出了很多寶貴意見。在此表示誠摯的感謝！肖永堯2013年5月參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1]徐慰慈.城市交通規(guī)劃論.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1998,15-17.[2]陳白磊.城市行人交通研究：[同濟(jì)大學(xué)碩士學(xué)位論文].上海：同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，2001，21-22.[3]上海市城市交通發(fā)展白皮書.上海：人民出版社，2002，13-14.[4]香港規(guī)劃署.行人環(huán)境規(guī)劃研究.香港，2001，9-10.[5]Friuin,J.PedestrainPlanningandDesign.MetropolitanAssociationofUrbanDesignersandEnvironmantalPlanners.NewYork,1971,93-95[6]Pushkarev,B.andZupan,J.UrbanSpaceforPedestrians.MITPress,Canbridge,Mass，1975，81-82.[7]段里仁.城市交通概論-交通工程學(xué)原理與應(yīng)用.北京：北京出版社，1984，342-366.[8]DaveN.LockwookandHubrechtRibbens.Theuseofpeclianpedestriancrossingsindevelopingcountries:Acase-studyinRoodepoot,SouthAfricaTrafficEngineering&control，1990，17-19.[9]BarbaraPreston..ThebehaviourandsafetyofpedestriansatPelicancrossingsinGreaterManchester.TrafficEngineering&control，1989，43-44.[10]HermanHuang.TheEffectsofNOTURNONRED/YIELDTOPEDSVariableMessageSignsonMotoristandPedestrianBehavior.UniversityofNorthCarolinaatChapelHillFloridaDepartmentofTransportation，2002，7-9.[11]楊曉光，馬萬經(jīng)，林瑜.兩相位信號控制交叉口行人專用相位設(shè)置條件研究.公路交通科技，2005，22(1)：127-131.[12]楊曉芳，付強(qiáng)，楊曉光.信號控制路段行人二次過街設(shè)置標(biāo)準(zhǔn).中國公路學(xué)報(bào)，2006，19（4）：109-113.[13]王京元，王煒，莊焰.交叉口行人信號配時(shí)方法研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版)，2009，33(1)：45-48.[14]高利平.城市道路環(huán)境下人行橫道處行人與機(jī)動(dòng)車沖突分析與延誤建模[D].北京：北京交通大學(xué)，2010.[15]劉瑞婷.城市平面正交交叉口信號配時(shí)模型研究[D].南京：南京林業(yè)大學(xué)，2008.[16]邵春福，陳曉明.信號交叉口行人定時(shí)控制方法研究綜述與展望[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2007，7(5)：18-23.18-23.[17]馮樹民，裴玉龍.考慮行人過街的兩相位交叉口配時(shí)優(yōu)化[J].交通運(yùn)輸系吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文統(tǒng)工程與信息，2009，9(3)：147-152.[18]全永燊.城市交通控制[M].北京：人民交通出版社，1989.[19]黃厚淳.設(shè)置行人專用相位時(shí)車輛與行人延滯影響之研究.中國臺灣新竹：國立交通大學(xué)，2003.[20]趙韓濤.有行人相位交叉口車輛延誤計(jì)算方法對比研究.昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版)，2009，34(6)：77-81.[21]吳兵，李曄.交通管理與控制，(第三版).北京：人民交通出版社,2005.150.[22]楊曉光，陳白磊，彭國雄.行人交通控制信號設(shè)置方法研究.中國公路學(xué)報(bào)，2001，14（1）：73-80吉林建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究HYPERLINK"/detail.htm?35