T形交叉口总设计通行能力及其影响因素

当交叉口采用自动信号管理交通时，交叉口的通行能力，决定于红绿灯信号的周期及每一个周期内开放绿灯时所能通过的车辆数。

通常，信号灯管制的交叉口按停车线法计算交叉口的设计通行能力，即以交叉口的停车线作为基准断面，凡是通过停车线的车辆就认为已经通过交叉口，据此来计算停车断面上不同行驶方向车道的1 h最大交通量，即得该车道的通行能力。

我国现行的交通指挥信号规则规定：

（1）绿灯亮时，准许车辆直行或右转，在不妨碍直行车辆行驶的情况下，准许车辆左转。

（2）黄灯亮时，禁止车辆直行，已越过停车线的车辆可继续行进。

（3）红灯亮时，除右转外禁止向其他方向行驶。

通常采用的三显示交通信号为红、绿、黄三色（见图9-24），多用于交通繁忙的交叉口，其中黄灯显示起清除交叉口车辆的作用。

图9-24　三显示交通指挥信号

（一）十字形交叉

十字形交叉口的设计通行能力为各进口道设计通行能力之和。

（1）各种直行车道的设计通行能力：

1）直行车道设计通行能力按式（9-2）计算：

式中　Ns——一条直行车道设计通行能力，辆/h；

　　　tc——信号周期，s；

　　　tg——信号周期内的绿灯时间，s；

　　　t1——变为绿灯后第一辆车启动并通过停车线的时间，s；可采用2.3 s；

　　　tjs——直行或右行车辆通过停车线的平均间隔时间，s/辆；以小客车为准时，可采用2.5 s；以大型车为主时，可采用3.5 s；

　　　Ψs——直行车道通行能力折减系数，可采用0.9；

　　　（tg－t1）/tjs——绿灯时间内连续车流通过停车线的时间间隔数；

　　　（tg－t1）/tjs＋1——绿灯时间通过的车辆数；在乘以每小时周期数3600/tc及折减系数Ψs，即为车道的设计通行能力。

2）直右混行车道的设计通行能力按式（9-3）计算：

式中　Nsr——一条直右车道的设计通行能力，辆/h。

3）直左混行车道的设计通行能力按式（9-4）计算：

式中　Nsl——一条直左车道的设计通行能力，辆/h；

　　　βl——直左车道中左转车所占的比例。

4）直左右车道设计通行能力按式（9-5）计算：

式中　Nslr——一条直左右车道的设计通行能力，辆/h。

（2）进口道设有专用左转与专用右转车道时，设计通行能力应按本向车辆左、右转比例计算。

先计算本向进口道的设计通行能力，再计算专用左转及专用右转车道的设计通行能力。

1）进口道设计通行能力按式（9-6）计算：

式中　Nelr——设有专用左转、右转车道时，本向进口道的设计通行能力，辆/h；

　　　∑Ns——本向直行车道设计通行能力之和，辆/h；

　　　βl——左转车占本向进口道车辆的比例；

　　　βr——右转车占本向进口道车辆的比例。

2）专用左转车道设计通行能力按式（9-7）计算：

式中　Nl——专用左转车道的设计通行能力，辆/h。

3）专用右转车道设计通行能力按式（9-8）计算：

式中　Nr——专用右转车道的设计通行能力，辆/h。

（3）进口道设有专用左转车道而未设专用右转车道时，专用左转车道的设计通行能力按本向左转车辆比例计算：

式中Nel——设有专用左转车道时，本向进口道设计通行能力，辆/h；

∑Nsr——本向直行车道与直右车道设计通行能力之和，辆/h。(www.xing528.com)

（4）进口道设有专用右转车道而未设专用左转车道时，专用右转车道的设计通行能力按本向右转车辆比例计算：

式中　Ner——设有专用右转车道时，本向进口道的设计通行能力，辆/h；

　　　∑Nsl——本向直行车道及直左车道设计通行能力之和，辆/h。

（5）在一个信号周期内，对面到达的左转车超过3～4辆时，应折减本向各种直行车道（包括直行、直左、直右及直左右等车道）的设计通行能力。

当Nle＞时，本向进口道的设计通行能力折减计算：

式中　——折减后本向进口道的设计通行能力，辆/h；

　　　Ne——本向进口道的设计通行能力，辆/h；

　　　ns——本向各种直行车道数；

　　　Nle——本向进口道左转车道的设计通行能力，辆/h。

式中　——不折减本向各种直行车道设计通行能力的对向左转车辆数，辆/h。当交叉口较小时为3N；交叉口较大时为4N。N为每小时信号周期数。

（二）T形交叉

T形交叉设有信号灯时，设计通行能力为各进口道设计通行能力之和。

（1）情况1，如图9-25所示。总设计能力为A、B、C各进口道通行能力之和，还应验算C进口道左转车对B进口道通行能力的折减。

1）A进口道设计通行能力按（9-2）计算。

2）B进口道为直右车道，设计通行能力按式（9-3）计算。

3）C进口道为直左车道，设计通行能力按式（9-4）计算，当C进口道每个信号周期的左转车超过3～4辆时，应折减B进口道的设计通行能力，用式（9-13）计算。

（2）情况2，如图9-26所示。总设计通行能力为A、B、C各进口道通行能力之和，并应验算C进口道左转车对B进口道设计通行能力的折减。

1）A进口道设计通行能力按式（9-2）计算。

2）B进口道设计通行能力按式（9-11）计算，式中Nsl为本向直行车道的设计通行能力。

3）C进口道的直行车辆不受红灯信号控制，通行能力大大提高，但交叉口的设计通行能力应受交通特性的制约。如直行车道的车流与对向车流大致相等时，则C进口道每个信号周期的左转车超过3～4辆时，应折减B进口道的设计通行能力，按式（9-13）计算。

图9-25　 T形交叉口情况1

图9-26　 T形交叉口情况2

【例9-1】如图9-26所示T形交叉口情况2图式，一直信号周期BC方向绿灯时间为40s，红灯时间为30s，A面绿灯时间为25s，黄灯时间为5s，左右转车辆各占本向的15%，t1＝2.3，tjs＝2.5s，ψs＝0.9。试求T形交叉口总设计通行能力。

解1．求A向设计通行能力

因A面左、右转车辆，在绿灯放行时不受任何干扰，通过停车线的设计通行能力相当于直行方向的设计通行能力，即

2．求B向设计通行能力

3．求C向设计通行能力

C进口道直行车辆可不受红灯制约，但交叉口设计通行能力受交通特性制约，随机到达交叉口直行车道的车流C向和B向大致相等，因此，C向直行车流量可等于B向的直行车流量，即

4．验算C向左转车是否超过3～4辆，是否需折减B向的设计通行能力

Nle＜，不必折减B向直行车道的设计通行能力。

5．求T形交叉口总的设计通行能力435＋818＋818＝2017辆/h

计算平面交叉口的通行能力时，车辆的换算系数按表9-7选取。

在规划城市道路时，T形和十字形平面交叉口的规划通行能力，可按GB50220—95《城市道路交通规划设计规范》的规定采用，见表9-8。

按车道的通行能力和交通量的要求来确定车行道的车道数和宽度，这仅仅是从交通这个矛盾的主要方面来考虑的；此外，还应结合车辆的交通组织、相交道路的等级、交叉口周围的建筑等方面综合确定。

表9-7　平面交叉口车种换算系数

表9-8　平面交叉口的规划通行能力　单位：千辆/h

注1.表中相交道路的进口道车道数：主干路3～4条，次干路2～3条，支路为2条。
2.通行能力按小客车计算。