设置避车台的信号交叉口的交通效能分析

周 闯

（长安大学汽车学院，陕西 西安 710064）

1 前言

人行道是城市道路重要的组成部分，十字路口也是多事故发生点，就现阶段出现的“中国式过马路”，“行人挤压人行道”和“人车争行”等种种不利于行人出行的现象，本文针对行人较多的交叉口，根据行人的行为不确定性，对设置交叉口避车台这一举措是否有利于解决行人交通问题，对交叉口交通效能进行计算分析。

2 数据调查

2.1 交叉口概况

此次数据均来自对大庆市学伟大街与建设路交叉口—创意岗交叉口及富民街-建设路交叉口的调查。这两个交叉口都属于十字型交叉口，这两个路口没有特别大的商场，例如新玛特等，排除了其他因素而增加的人流量，而且这两个十字路口设置了行人避车台，据调查人流量和车流量也可以作为数据进行研究。该交叉口没有设置专有的左转相位，且左转流量均小于右转流量，该交叉口为两相位交叉口，具体如图1南北为富民街和学伟大街，东西为建设路。

实际相位图如下：

图1 实际相位图

2.2 高峰小时系数PHF10

高峰小时是指由于城市地区通勤与通学等出行引起的出行数量明显高于其他时间的某个小时，一般分早、晚高峰小时。高峰小时流量的水平一般通过高峰小时系数即高峰小时流量与60/对应测的时间段*时间段分钟中流量比值。

建设路西出口道（A1）：

PHF10=（190+229+191+143+144+173）/（（60÷10）×173）=0.779=77.9%

富民街北出口道：

PHF10=（177+211+170+285+213+276）/（（60÷10）×285）=0.779=77.9%

建设路东出口道(C1)：

PHF10=（146+206+200+224+222+222）/（（60÷10）×224）=0.908=90.8%

富民街南出口道：

PHF10=（125+210+224+140+148+145）/（（60÷10）×224）=0.738=73.8%

建设路西出口道（A2）：

PHF10=（96+142+161+173+120+133）/（（60÷10）×173）=0.795=79.5%

学伟大街北出口道：

PHF10=（114+120+166+164+148+155）/（（60÷10）×166）=0.701=70.1%

建设路东出口道（C2）：

PHF10=（150+178+206+191+213+256）/（（60÷10）×256）=0.777=77.7%

学伟大街南出口道：

PHF10=（120+138+175+242+205+156）/（（60÷10）×242）=0.714=71.4%

由高峰小时系数可知：大庆市学伟大街与建设路交叉口——创意岗（设置有行人避车台）与富民街-建设路交叉口（无行人避车台）相比，设有行人避车台的交叉口1小时的总高峰交通流量远低于没有行人避车台的交叉口，由此可推断在一定相同条件下，设置行人避车台对有信号灯控制的交叉口的交通效能有很大影响。

2.3 交叉口等效交通量计算

（1）各进口道等效流量计算

Ve：等效交通量 辆/h

V：交叉口进口实际交通量 辆/h

H：公交车、货车车辆数 辆/h

L：左转车辆数 辆/h

N：进口有效车道数 辆/h

①富民街——建设路的等效交通量计算：

②学伟大街——建设路的等效交通量计算：

由于行人避车台位于道路中央，以建设路为例，建设路为东西走向，由各进口等效交通量计算结果可知：在相同周期和相同绿信比信号灯控制下，大庆市富民街—建设路交叉口等效交通量远大于学伟大街—建设路交叉口等效交通量，因而位于交叉口道路进口处的行人避车台对建设路的交通效能会有很大影响。由此可见，设置行人避车台的信号交叉口不利于提高交通效能，而且对大大降低了交叉口交通效能。

③交叉口等效交通量计算

交叉口等效交通量计算：

由 Ve =max（南北交通量）+max（东西流量），得

富民街-建设路交叉口Ve1 =max（224,281）+max (362,386)=667辆/h

学伟大街-建设路交叉口Ve2 =max（328,292）+max (243,187)=571辆/h

总体来看，富民街-建设路交叉口等效交通量远大于学伟大街-建设路交叉口的等效交通量，因而设置行人避车台的信号交叉口大大降低了交叉口交通效能。

2.4 交叉口延误计算

一般来说，城市道路比公路行车延误高，商业密集区道路又比一般的城市道路高。在美国，市区道路由于延误引起的总时间的损失为15%～16%，而商业中心区为35%～50%。

以大庆市学伟大街-建设路为例：

（λ为绿信比，经计算约等于0.5，即λ=0.5）

为了直观衡量各交叉口的服务水平，根据美国《道路通行能力手册》我们给出了服务水平和延误时间关系表，可得：信号交叉口服务水平为：B级

信号交叉口服务水平为：B级

信号交叉口服务水平为：B级

信号交叉口服务水平为：B级

同理，经计算,大庆市富民街-建设路交叉口各进口道服务水平为：

d北=10.92≈11s

信号交叉口服务水平为：B级

d西=10.59≈11s

信号交叉口服务水平为：B级

d南=10.49≈10s

信号交叉口服务水平为：B级

d东=9.99≈10s

信号交叉口服务水平为：B级

虽然各信号交叉口服务水平基本均为B级，但可以看出富民街-建设路交叉口的平均延时间均低于学伟大街-建设路交叉口，因而，在有信号灯控制的交叉口，设置行人人避车台大大降低交通效能。延误时间约为1.5s。

3 结语

3.1 交叉口行人特性分析

步行道行人步行速度平均值大约1.03～1.28m/s之间。步行速度随行人流密度增大而下降。行人自身特点、环境因素、交通因素、交叉口几何设计因素、信号控制因素、交通执法等影响行人交通。交叉口处混合交通流相互干扰严重，冲突点多，事故发生率高，从通行能力角度而言，因行人和非机动车干扰而导致的通行能力损失约为总通行能力的15%左右。所以，行人是交叉口秩序混乱和效能低下的根源之一。

3.2 交叉口行人交通效能分析

根据上文交通量调查及分析，在人数较少且设置避车台的交叉口交通效能在通行能力及行车延误这两方面指标上均低于人数众多且未设置避车台的交叉口。

发现：在人数较少且设置避车台的交叉口，行车速度明显降低。在有避车台的交叉口，车辆行驶平均速度为 20～25 km/h，在没有行车避车台的平均速度为 23～28km/h。由于行人的随意性，驾驶员在行车过程中会考虑行人可能随时穿越，使得靠近避车台的车道行车速度大幅降低。