設置避車臺的信號交叉口的交通效能分析

周 闖

（長安大學汽車學院，陜西 西安 710064）

1 前言

人行道是城市道路重要的組成部分，十字路口也是多事故發生點，就現階段出現的“中國式過馬路”，“行人擠壓人行道”和“人車爭行”等種種不利于行人出行的現象，本文針對行人較多的交叉口，根據行人的行為不確定性，對設置交叉口避車臺這一舉措是否有利于解決行人交通問題，對交叉口交通效能進行計算分析。

2 數據調查

2.1 交叉口概況

此次數據均來自對大慶市學偉大街與建設路交叉口—創意崗交叉口及富民街-建設路交叉口的調查。這兩個交叉口都屬于十字型交叉口，這兩個路口沒有特別大的商場，例如新瑪特等，排除了其他因素而增加的人流量，而且這兩個十字路口設置了行人避車臺，據調查人流量和車流量也可以作為數據進行研究。該交叉口沒有設置專有的左轉相位，且左轉流量均小于右轉流量，該交叉口為兩相位交叉口，具體如圖1南北為富民街和學偉大街，東西為建設路。

實際相位圖如下：

圖1 實際相位圖

2.2 高峰小時系數PHF10

高峰小時是指由于城市地區通勤與通學等出行引起的出行數量明顯高于其他時間的某個小時，一般分早、晚高峰小時。高峰小時流量的水平一般通過高峰小時系數即高峰小時流量與60/對應測的時間段*時間段分鐘中流量比值。

建設路西出口道（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%

建設路東出口道(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%

建設路西出口道（A2）：

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

學偉大街北出口道：

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

建設路東出口道（C2）：

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

學偉大街南出口道：

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

由高峰小時系數可知：大慶市學偉大街與建設路交叉口——創意崗（設置有行人避車臺）與富民街-建設路交叉口（無行人避車臺）相比，設有行人避車臺的交叉口1小時的總高峰交通流量遠低于沒有行人避車臺的交叉口，由此可推斷在一定相同條件下，設置行人避車臺對有信號燈控制的交叉口的交通效能有很大影響。

2.3 交叉口等效交通量計算

（1）各進口道等效流量計算

Ve：等效交通量 輛/h

V：交叉口進口實際交通量 輛/h

H：公交車、貨車車輛數 輛/h

L：左轉車輛數 輛/h

N：進口有效車道數 輛/h

①富民街——建設路的等效交通量計算：

②學偉大街——建設路的等效交通量計算：

由于行人避車臺位于道路中央，以建設路為例，建設路為東西走向，由各進口等效交通量計算結果可知：在相同周期和相同綠信比信號燈控制下，大慶市富民街—建設路交叉口等效交通量遠大于學偉大街—建設路交叉口等效交通量，因而位于交叉口道路進口處的行人避車臺對建設路的交通效能會有很大影響。由此可見，設置行人避車臺的信號交叉口不利于提高交通效能，而且對大大降低了交叉口交通效能。

③交叉口等效交通量計算

交叉口等效交通量計算：

由 Ve =max（南北交通量）+max（東西流量），得

富民街-建設路交叉口Ve1 =max（224,281）+max (362,386)=667輛/h

學偉大街-建設路交叉口Ve2 =max（328,292）+max (243,187)=571輛/h

總體來看，富民街-建設路交叉口等效交通量遠大于學偉大街-建設路交叉口的等效交通量，因而設置行人避車臺的信號交叉口大大降低了交叉口交通效能。

2.4 交叉口延誤計算

一般來說，城市道路比公路行車延誤高，商業密集區道路又比一般的城市道路高。在美國，市區道路由于延誤引起的總時間的損失為15%～16%，而商業中心區為35%～50%。

以大慶市學偉大街-建設路為例：

（λ為綠信比，經計算約等于0.5，即λ=0.5）

為了直觀衡量各交叉口的服務水平，根據美國《道路通行能力手冊》我們給出了服務水平和延誤時間關系表，可得：信號交叉口服務水平為：B級

信號交叉口服務水平為：B級

信號交叉口服務水平為：B級

信號交叉口服務水平為：B級

同理，經計算,大慶市富民街-建設路交叉口各進口道服務水平為：

d北=10.92≈11s

信號交叉口服務水平為：B級

d西=10.59≈11s

信號交叉口服務水平為：B級

d南=10.49≈10s

信號交叉口服務水平為：B級

d東=9.99≈10s

信號交叉口服務水平為：B級

雖然各信號交叉口服務水平基本均為B級，但可以看出富民街-建設路交叉口的平均延時間均低于學偉大街-建設路交叉口，因而，在有信號燈控制的交叉口，設置行人人避車臺大大降低交通效能。延誤時間約為1.5s。

3 結語

3.1 交叉口行人特性分析

步行道行人步行速度平均值大約1.03～1.28m/s之間。步行速度隨行人流密度增大而下降。行人自身特點、環境因素、交通因素、交叉口幾何設計因素、信號控制因素、交通執法等影響行人交通。交叉口處混合交通流相互干擾嚴重，沖突點多，事故發生率高，從通行能力角度而言，因行人和非機動車干擾而導致的通行能力損失約為總通行能力的15%左右。所以，行人是交叉口秩序混亂和效能低下的根源之一。

3.2 交叉口行人交通效能分析

根據上文交通量調查及分析，在人數較少且設置避車臺的交叉口交通效能在通行能力及行車延誤這兩方面指標上均低于人數眾多且未設置避車臺的交叉口。

發現：在人數較少且設置避車臺的交叉口，行車速度明顯降低。在有避車臺的交叉口，車輛行駛平均速度為 20～25 km/h，在沒有行車避車臺的平均速度為 23～28km/h。由于行人的隨意性，駕駛員在行車過程中會考慮行人可能隨時穿越，使得靠近避車臺的車道行車速度大幅降低。