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摘要：通过对农业路与南阳路交叉口的交通量调查，信号灯配时调查，与理论交叉口通行能力作对比，再通过交通流理论离散型分布的泊松分布模型，计算车辆到达该路口的二次排队率，来检验该路口的信号灯配时能否满足目前的交通需求和该路口的服务水平。
关键词：交叉口；交通量；信號灯配时；两次排队
一、交通现状调查
1.农业路与南阳路交叉口现状概况
道路交叉口是指两条或两条以上道路的相交处。车辆、行人汇集、转向和疏散的必经之地，为交通的咽喉。因此，正确设计道路交叉口，合理组织、管理交叉口交通，是提高道路通行能力和保障交通安全的重要方面。
本次交叉口的调查地点是农业路与南阳路交叉口。该交叉口位于市区北部，属于平面十字交叉口。之所以选这个路口，是因为农业路是双向六车道，是连接郑州市区与郑东新区的主干道，平时车流量较大，尤其是上下班高峰时期；南阳路为双向四车道，是郑州市建成较早的一条路，向南通往火车站方向，向北又可通往黄河游览区，无论是上班时间还是节假日，车流量都比较大。另外，这个路口周边分布有汽车站，宾馆，学校以及住宅区，人流量密集，是郑州市很有代表性的一个十字交叉口。交叉口示意图如下：
2.交通量调查
本文主要分析农业路由西向东通过的交通量和信号灯配时分析，所以以下的调查只记录该方向的数据。
本组通过实际观测的方法测得了道路交叉口的交通流量等信息。由于高峰时期该路口的行人，自行车，电动车流量较大，对车辆的延误较大，所以我们的调查时间避开了高峰时段，在下午四点至五点，持续一小时。调查方法为人工计数法，在一小时内随机调查三组，每组五分钟，计算五分钟内的车流量，大车按1.5辆小车计。
组别/ 5min 小车数pcu 大车数pcu 换算成小车 合计 pcu/h 交通量 pcu/h
1 72 3 76.5 918
912
2 74 2 77 924
3 73 1 74.5 894
3.到达率调查
到达率为每小时内到达该路口的车数。调查时，在该路口上游选一断面，采用随机调查三组，每组持续一分钟，大车按1.5辆小车计。
组别/ 1min 小车数 pcu 大车数 pcu 换算成小车 合计 pcu/h 到达率 pcu/h
1 4 1 5.5 330
400
2 5 1 6.5 390
3 5 2 8 480
4.信号灯配时调查
农业路南阳路口西向东方向直行的信号灯
二、计算路口通行能力
一条专用直行车道设计通行能力
Cs = 3600/Tc （tg – to/ti +1）σ
式中：Tc --- 信号周期（s）
tg ---- 信号周期绿灯时间（s）
to ---- 变为绿灯后第一辆车启动并通过停车线的时间（s），可采用2.3s
ti ---- 直行或右转车辆通过停止线的平均间隔时间（s/pcu），单纯的小车车流平均为2.5s
σ ---- 直行车道同行能力折减系数，可采用0.9
由上面的公式可以计算出
Cs = 3600/150 （52-2.3/2.5+1）0.9=451 pcu/h
该方向有两个专用直行车道，所以该方向直行通行能力为451 *2=902 pcu/h
三、计算路口的二次排队率
泊松分布的基本公式为
Pk = （λt）k/ k! * e-λt
式中：Pk ---- 在计数间隔t内到达k辆车的概率
λ ---- 平均到车率 （pcu/s）
t ---- 每个计数间隔持续的时间 （s）
e ---- 自然对数的底， 可取2.718280
由调查数据，知信号灯周期C=150s ，有效绿灯时间g=52s ，交通量s=912 pcu/h ，到达率q=400pcu/h。
车辆只能在绿灯时间内通过，所以一个周期能通过的最大车辆数A=gs=52*912/3600=13辆，如果某个周期到达的车辆数N大于13辆，则最后到达的（N-13）辆车就不能在本周期内通过而发生两次排队。泊松分布公式中：
λt=400*150/3600=16.7
由公式可计算得到达车辆小于13辆的周期出现的概率为
P（＜13 ）＝ 0.22
所以发生两次排队的周期最多占 78%。
四、数据分析
由计算可发现，该路口西向东方向的通行能力有902pcu/h，而实际的交通量却有912 pcu/h ，其通行能力基本能满足目前状况的需要；但是两次排队的计算显示，该路口发生两次排队的可能性高达78%。这样来说，有很多的车辆甚至要三次排队。这与该方向的通行能力是有些矛盾的，之所以产生这样状况，我认为是很大一部分是因为设在路口的快速公交车站，该车站占用了一个车道，压缩的车辆的通行能力，使通过的车辆要与非机动车、行人抢道。而实际的观测也发现，因为农业路车流量本来就大，再加上新建成的京广快速路有一个出口距该路口不远，两条路车辆合流后，更增大了该路口西向东方向的通行压力。为该路口附近的居民区众多，又有小学，宾馆，人流量，非机动车流量也十分大，这也增加了对车辆的通行延误，致使该方向一个信号灯周期很难过去，经常要等几个信号周期才能通过。在今后进行道路改造与重新设计、规划时应重点考虑西向东方向道路容量，提高道路通行能力。比如，在信号灯的配时设计时,可以考虑以南北方向时间补偿东西，以延长东西方向的绿灯时间提高该方向的通过能力；或者将路口东南角的快捷酒店门前的花坛拆除，扩宽人行道，将非机动车道也并入人行道中；也可将位于路口的快速公交车站向东移至丰乐路口，这样可以增加一个车道的通行，提高通行能力。
参考文献：
[1]徐吉谦，陈学武.交通工程总论[M].第三版.北京：人民交通出版社,2008.46~52
[2]徐吉谦，交通工程总论[M].北京：人民交通出版社，2002.9
作者简介：弓佩箭（1992.12- ），男，河南郑州人，郑州大学土木工程学院2011级本科生，交通工程专业。
关键词：交叉口；交通量；信號灯配时；两次排队
一、交通现状调查
1.农业路与南阳路交叉口现状概况
道路交叉口是指两条或两条以上道路的相交处。车辆、行人汇集、转向和疏散的必经之地，为交通的咽喉。因此，正确设计道路交叉口，合理组织、管理交叉口交通，是提高道路通行能力和保障交通安全的重要方面。
本次交叉口的调查地点是农业路与南阳路交叉口。该交叉口位于市区北部，属于平面十字交叉口。之所以选这个路口，是因为农业路是双向六车道，是连接郑州市区与郑东新区的主干道，平时车流量较大，尤其是上下班高峰时期；南阳路为双向四车道，是郑州市建成较早的一条路，向南通往火车站方向，向北又可通往黄河游览区，无论是上班时间还是节假日，车流量都比较大。另外，这个路口周边分布有汽车站，宾馆，学校以及住宅区，人流量密集，是郑州市很有代表性的一个十字交叉口。交叉口示意图如下：
2.交通量调查
本文主要分析农业路由西向东通过的交通量和信号灯配时分析，所以以下的调查只记录该方向的数据。
本组通过实际观测的方法测得了道路交叉口的交通流量等信息。由于高峰时期该路口的行人，自行车，电动车流量较大，对车辆的延误较大，所以我们的调查时间避开了高峰时段，在下午四点至五点，持续一小时。调查方法为人工计数法，在一小时内随机调查三组，每组五分钟，计算五分钟内的车流量，大车按1.5辆小车计。
组别/ 5min 小车数pcu 大车数pcu 换算成小车 合计 pcu/h 交通量 pcu/h
1 72 3 76.5 918
912
2 74 2 77 924
3 73 1 74.5 894
3.到达率调查
到达率为每小时内到达该路口的车数。调查时，在该路口上游选一断面，采用随机调查三组，每组持续一分钟，大车按1.5辆小车计。
组别/ 1min 小车数 pcu 大车数 pcu 换算成小车 合计 pcu/h 到达率 pcu/h
1 4 1 5.5 330
400
2 5 1 6.5 390
3 5 2 8 480
4.信号灯配时调查
农业路南阳路口西向东方向直行的信号灯
二、计算路口通行能力
一条专用直行车道设计通行能力
Cs = 3600/Tc （tg – to/ti +1）σ
式中：Tc --- 信号周期（s）
tg ---- 信号周期绿灯时间（s）
to ---- 变为绿灯后第一辆车启动并通过停车线的时间（s），可采用2.3s
ti ---- 直行或右转车辆通过停止线的平均间隔时间（s/pcu），单纯的小车车流平均为2.5s
σ ---- 直行车道同行能力折减系数，可采用0.9
由上面的公式可以计算出
Cs = 3600/150 （52-2.3/2.5+1）0.9=451 pcu/h
该方向有两个专用直行车道，所以该方向直行通行能力为451 *2=902 pcu/h
三、计算路口的二次排队率
泊松分布的基本公式为
Pk = （λt）k/ k! * e-λt
式中：Pk ---- 在计数间隔t内到达k辆车的概率
λ ---- 平均到车率 （pcu/s）
t ---- 每个计数间隔持续的时间 （s）
e ---- 自然对数的底， 可取2.718280
由调查数据，知信号灯周期C=150s ，有效绿灯时间g=52s ，交通量s=912 pcu/h ，到达率q=400pcu/h。
车辆只能在绿灯时间内通过，所以一个周期能通过的最大车辆数A=gs=52*912/3600=13辆，如果某个周期到达的车辆数N大于13辆，则最后到达的（N-13）辆车就不能在本周期内通过而发生两次排队。泊松分布公式中：
λt=400*150/3600=16.7
由公式可计算得到达车辆小于13辆的周期出现的概率为
P（＜13 ）＝ 0.22
所以发生两次排队的周期最多占 78%。
四、数据分析
由计算可发现，该路口西向东方向的通行能力有902pcu/h，而实际的交通量却有912 pcu/h ，其通行能力基本能满足目前状况的需要；但是两次排队的计算显示，该路口发生两次排队的可能性高达78%。这样来说，有很多的车辆甚至要三次排队。这与该方向的通行能力是有些矛盾的，之所以产生这样状况，我认为是很大一部分是因为设在路口的快速公交车站，该车站占用了一个车道，压缩的车辆的通行能力，使通过的车辆要与非机动车、行人抢道。而实际的观测也发现，因为农业路车流量本来就大，再加上新建成的京广快速路有一个出口距该路口不远，两条路车辆合流后，更增大了该路口西向东方向的通行压力。为该路口附近的居民区众多，又有小学，宾馆，人流量，非机动车流量也十分大，这也增加了对车辆的通行延误，致使该方向一个信号灯周期很难过去，经常要等几个信号周期才能通过。在今后进行道路改造与重新设计、规划时应重点考虑西向东方向道路容量，提高道路通行能力。比如，在信号灯的配时设计时,可以考虑以南北方向时间补偿东西，以延长东西方向的绿灯时间提高该方向的通过能力；或者将路口东南角的快捷酒店门前的花坛拆除，扩宽人行道，将非机动车道也并入人行道中；也可将位于路口的快速公交车站向东移至丰乐路口，这样可以增加一个车道的通行，提高通行能力。
参考文献：
[1]徐吉谦，陈学武.交通工程总论[M].第三版.北京：人民交通出版社,2008.46~52
[2]徐吉谦，交通工程总论[M].北京：人民交通出版社，2002.9
作者简介：弓佩箭（1992.12- ），男，河南郑州人，郑州大学土木工程学院2011级本科生，交通工程专业。