基于排隊論的交叉口進口道優化設計

【摘要】：本文從車輛排隊的角度出發，將車輛的到達與交叉口的信號配時視為一個完整的排隊服務系統，對信號交叉口進口道線長度的設計提出了新的模型，對金華市北山路與環城西路交叉口的交通量以及延誤進行了統計，并以此為例進行計算，結果表明進口道線長度適宜范圍為34～40m。該模型對交叉路口的規劃和評價具有一定的指導作用。

【關鍵詞】：排隊論；排隊長度；交通量；交通強度；車輛到達率

1概述

排隊現象在道路上非常普遍，如交叉口進口處的排隊、公路收費站入口處的排隊、停車場入口處的排隊、高速公路上瓶頸地點前的排隊、由于交通事故所導致的排隊、兩條道路交匯處合流區的排隊、速度較慢的車輛后面的排隊等。排隊導致車輛延誤，因而降低道路的服務水平。研究排隊現象的目的，就是定量地預測各種情況下的車輛延誤，為道路設計、制定交通管理措施提供依據。

排隊論首先是在20 世紀初為解決電話轉換問題發展起來的。第二次世界大戰之后，排隊論在很大范圍內被采用。在交通工程中，排隊論在研究車輛延誤、通行能力、信號燈配時以及停車場、收費亭、加油站等交通設施的設計與管理方面得到了廣泛的應用。1936 年亞當斯（Adams）用排隊論來考慮未設置交通信號交叉口的行人延誤問題。1951 年，唐納（Tanner）將亞當斯的研究推廣到行人問題。

根據排隊論的觀點，到達交叉口的車輛可視為顧客，交叉路口可視為服務機構。由于車輛的到達可視為服從某個隨機性分布，車輛、道路以及該交口的信號配時構成了完整的服務系統，根據其停車過程的基本特征和排隊規則，可建立數學排隊模型，利用排隊理論計算該路口各條道路上的平均排隊長度。