交叉口延误情况调研分析
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【摘 要】我国城市的交通量近年来持续增长. 城市道路的各类交叉通压力逐年增大，由于交叉口服务水平是评估其设计是否合理性的重要指标，而其中的一个重要衡量指标则是信号交叉口的延误，根据调研得出的运行效率分析和服务水平的评价是两个重要的度量。本次调查是选取西安市北郊一个处于快速发展的新区的十字型平面信号交叉口为例。通过调查分析此处特定信号交叉口的交通现状和延误水平，运用交叉口延误的分析方法，用“点样本法”对其进行延误计算。最终可初步评定该交叉口的服务水平，从而为该市的城市规划和交通管理提供参考依据。
【关键词】信号交叉口；延误分析；点样本法；服务水平
西安市正处于高速发展的时期，由于城市的扩张和多中心的发展，北郊的区域修建了大量的道路。城市的发展和道路交通的发展紧密联系，而城市道路交通的通行能力很重要的一个制约关键就是交叉口，信号交叉口的延误在评价其功能和服务时有很重要的指标意义。延误能反映信号交叉通控制能力、交叉口设计的合理性等，同时也反映了道路使用者的受阻情况和实际服务质量，也包括能源消耗和对周边环境影响。城市道路交通规划、交叉口的信号控制方案等设计时须参考交叉口的延误水平进行指示。交通控制装置和行驶规则对车道的有效性、信号配时对于交叉口的通信效率甚至对周围道路的通行能力都有显著影响。
一、点样本法解释
点样本法是交通调查中的常用基本方法。人工的通过观测记录在连续时间间隔内交叉口入口引道上停车数，得到车辆在交叉口的入口引道上的排队时间（停车时间）。时间间隔一般取15s，根据交叉通量灵活改变时间间隔如5s，10s等。对于固定周期的信号交叉口，为保证数据的随机性和有效性，应避免间隔被信号周期长整除。开始调查的时间点也应选择周期中的某一点。记录数据包括等待在停车线后面的车数，停过的车通过停车线的车辆数（停驶车辆数）和不经过停车直接通过停车线的车辆数（未停驶车辆数）。
二、实地调查
观测时每15s报时一次，观测员在报时后统计停留在入口引道停车线之后的车辆数，并通知记录员逐项记录。同时每1min内的引道交通量也要准确记下，把停驶车辆和不停驶车辆分别统计和记录。停驶车辆是到底交叉口先完全停下而后通过停车线的车辆，不停驶车辆是指不经停车而直接通过停车线的车辆。
三、调查结果分析
根据调查数据和上述指标计算公式，分析结果如下：
（一）总延误=37215=5580（辆·s）。每一停驶车辆的平均延误=5580/178=31.3（s）；交叉口入口引道上每辆车平均延误=5580/221=25.2（s）；停驶车辆百分率=178/221=81%；最小样本容量计算，置信度X2=3.84，d=0.07；N=（1-0.81）×3.84/（0.81×0.0049）=184（辆）。
停驶车辆的估计误差：
[（1-p）X2/（p*N）]1/2=[（1-0.81）×3.84/（0.81×221）]1/2=6.4%
由最后一项指标可知，停驶车辆百分率的误差为6.4%，容许误差0.10即10%，说明本次调查满足精度要求，结果有效。
（二）最小样本容量。取X2=3.84，d=0.07，代入公式得：N=（1-p）X2/p*d*2=（1-0.81）×3.84/（0.81×0.07×2）=184（辆）
即要求调查的引道交通量至少为184辆，故本调查满足要求。
四、延误分析
进入交叉口的车辆一般会出现完全停车和不完全停车两种情况。交叉口的信号灯控制决定着此种分类。当通过的车辆改变其行驶状态时，如果是在红灯期间到达的，须在停车线之前制动减速然后停车；绿灯亮后重新启动加速通过交叉口；如果是在绿灯时到的车辆，由于前面有排队的车辆，根据跟驰原则要先减速，而后加速通过交叉口；若在绿灯末时到达的车辆且该引道状态为欠饱和，此时没有排队车辆的阻碍，可以不停车顺利通过交叉口。完全停车和不完全停车都要造成车辆运行时间的损失。
五、结语
本次实验调查的为文景路与凤城五路交叉口中西引道的机动车交通量的延误情况。该交叉口地处较为偏远的北郊，而且该地区刚刚开发不久，车流量较少，该方向上交通量较小，主要交通分布在南北方向上，车道设计合理，交叉口面积较大，基本能很好的满通需求。行车延误的程度将影响道路和交叉口服务水平的高低，行车延误越大，服务水平越低。
（一）由调查可知，影响车辆延误的因素有很多：（1）驾驶技能水平和路侧行人的影响；（2）车辆类型和行驶性能影响；（3）公路的质量和道路宽度的影响；（4）交通组成比例，各转向分布和公交车路侧停车的影响；（5）道路通行能力和服务水平的影响。
由计算数据可知，该交叉口的延误较大。该道路的通行能力不大，行人与车辆对行车延误的影响不大，公交站牌离交叉口的距离不近，因而对交叉路的延误的影响较小，该道路的交通组成大多为小汽车，机动性强，当产生延误时，疏散较快，但是因为调查时间为非高峰期，出行的人都不太赶时间，往往车距保持较大，而且启动加速较慢，因而导致延误较大。
（二）信号周期、绿信比对行车延误影响也很大。该交叉口南北向信号周期长，为81s，东西向信号短，仅为45s，的东西引道交通量较南北向小，因此信号配时相对短，基本可以满足行车需求，但是就数据分析得知每一停驶车辆的平均延误为31.3s，由于每个周期的有效红灯时间设置的较长，绿信比低，致使车辆因信号配比问题而停车延误较大。
（三）根据调查结果分析并结合公式得出：点样本法认为在计数区间停在停车线后面的车辆满足调查所需的调查间隔值即在调查间隔区段内发生的停车；而在统计时刻前启动加速驶离的车辆的停车延误则忽略不计。因此点样本法适用于停车延误较大的信号控制交叉口，主要包括信号周期设置较长，或者信号相位阶段较多的信号控制交叉口。该类交叉口的有效红灯时间较长，绿信比较低，致使车辆因红灯停车延误较大。若该交叉口的停驶车辆很多时，由于前边排队车辆较多，在很短的调查间隔内统计出停车排队车辆数难度很大，致使点样本法在此类情况下很难适用。
作者简介：霍佳萌，女，陕西省榆林人，长安大学公路学院。