第23卷第4期
2006年10月
深圳大学学报理工版
JOURNALOFSHENZHENUNIVERSITYSCIENCEANDENGINEERING
Vol123No14Oct12006
文章编号:100022618(2006)0420309205
信号交叉口延误计算模型研究
庄 焰,曾文佳
(深圳大学土木工程学院,深圳518060)
摘 要:利用深圳市主要信号交叉口延误实际调查结果,结合美国2000年版HCM延误模型计算结果,
应用最小二乘法对模型进行修正,建立与深圳市交叉口延误相符合的延误计算模型,为深圳市信号交叉口和道路系统的分析评价提供了理论依据.
关键词:信号交叉口;延误;HCM延误模型;混合交通流;最小二乘法
+
中图分类号:U491;U4911262 文献标识码:A 信号交叉口是我国城市道路主要的交叉口形式.信号交叉口的延误计算是交通工程中交通流理论研究的重要内容,是评价交叉口服务水平的重要指标.关于信号交叉口延误计算模型国内研究较少,主要是直接应用国外的模型.通与国外城市交通,,信号交叉口交通流运行状况,还需进一步研究.本文拟通过对深圳市信号交叉口延误的实际调查,结合2000年版美国通行能力手册建立信号交叉口延误计算模型,应用最小二乘法对该模型进行修正,并建立符合深圳市实际交叉口延误的信号交叉口延误计算模型.本研究使深圳市城市道路规划预测与评估、交叉口交通组织设计方案和信号配时设计方案的评价比选建立在科学分析的基础上,对国内其他城市也具有参考价值.
111 Webster信号交叉口延误计算模型
WebsterFVWebster
于,《Wd=+-2(1-λX)2q(1-X)
012
1/32
2
[122]
.
X
(2+5λ)
(1)
其中,d为每辆车的平均延误;c为信号周期时长;λ为绿信比,即有效绿灯时间与信号周期时长的比
率;q为标准化交通量(pcu/h);s为饱和流量(pcu/h);X为饱和度,即观测最大流量与信号交叉
λs.口进口道的通行能力之比q/
式(1)第一项是均匀车辆到达率所产生的延误;第二项是车辆到达随机性所产生的延误;第三项是由模拟法求出的补偿项,其参数是由英国道路试验室研究模拟出来的,因此,当应用于其他城市时,还需重新标定系数,且该公式仅适用于饱和度
X
1 信号交叉口延误计算模型
信号交叉口的延误分析是个相当复杂的问题,它与信号周期、配时、交通量及随机因素等有关.目前,用于直行优先信号控制交叉口进口道延误计算模型主要有英国TRRL的韦伯斯特(Webster)模型和美国HCM延误模型(该模型分为1985年版和2000年版).
112 美国HCM延误模型
《美国通行能力手册》是一部具有深远影响的专著,它一直根据美国交通研究协会(TRB)最新研究成果在修订.其中对中国影响最深的是1985年版的通行能力手册.本文主要分析1985年版和2000年版的计算信号交通延误的HCM模型
[4]
[3]
.
收稿日期:2005203222;修回日期:2006204216
基金项目:深圳大学科研启动基金资助项目(200544)作者简介:庄 焰(19582),男(汉族),上海市人,深圳大学副教授、博士.E2mail:niujite@vip11631com
310深圳大学学报理工版第23卷
11211 1985年版HCM延误模型.
1985年版通行能力手册交叉口进口车道延误的
2000年版HCM延误模型在1985年版的模型基
计算公式为
()
d=0138c
1-λX
(X-1)
2
2
础上,做了很大的修订.第一,考虑调查初始时交叉口就存在车辆排队对延误的影响,所以该模型是由3部分组成,第一项是标准延误项,第二项是随机到达或超饱和流所产生的延误项,第三项是存在初始排队而增加的延误项;第二,对于1985年版HCM模型中式(2)的第二项存在的上述缺陷,进行了修正.
综上,2000年版HCM延误模型是美国权威的交通研究协会总结以前模型的缺陷的基础上提出的,模型更科学,更合理.因此,本文采用2000年版HCM延误模型,作为分析深圳市交叉口延误的基础.
+173X[(X-1)+
2
+16X/s](2)
其中,第一项是均匀车辆到达率所产生的延误;第二项是随机到达或超饱和流所产生的延误.该式主要适用于饱和度X≤112时.但该模型乃存在模型计算的延误值不渐进于确定的超饱和延误模型,且随着饱和度的增加,模型计算所得的延误增长过快的缺点.
11212 2000年版HCM延误模型.
2000年版通行能力手册交叉口进口车道延误的计算公式为
①当无初始车辆排队(即Qb=0)时,
2
(1-P)f d=+
1-[min(1,X)g/C]1-(g/C)
900(X-1)+
(X1)
2
[1]
2 信号交叉口延误调查
,车)
.
b0)时, d=ds
(1-P)fPA+du+TT1-(g/C)
(X-1)
2
差、运行延误和停车时间延误.
211 调查方法
为使交叉口延误的调查数据更真实、更准确,本研究采用牌照对照法记录各交叉口数据,现场观测方法如图1.该调查共需3个调查员,1号调查员用牌照法记录规定尾数的车辆到达时刻t1、观测开始时刻tB及观测结束时刻tE,交叉口没有初始车辆排队时为调查起始时刻;2号调查员用牌照法记录规定尾数的车辆到达时刻t2(分直行、左右转方向);3号调查员记录全部车辆的到达时刻和数量
N,并记录绿灯期间到达车辆数量Qb.
900(X-1)+1800Qb(1+u)t
cT.
+
+
cT
(4)
当X≤110时,且t=T时;
u=1-Q
,Tc=mT,b+;
Qb[1-min(1,X)]c
Qb
c[1-min(1,X)Qc
当X≤110时,且
t=mT,
时,u=0,Tc=T;
当X>110时,t=T,u=1,
Tc=mT,
+.
图1 信号交叉口延误调查示意图
Fig11 Sketchmapofsurveyonthedelay
ofthesignalizedintersections
其中,P为车辆在绿灯时间到达比率;fPA为绿灯时
车队到达补充调节系数;C为信号周期;g为有效绿灯时间;X为饱和度;T为调查交叉口延误的时间;k为取决于信号设置的延误增加系数;L为上游合流、分流的调节系数;c为通行能力(pcu/h);Qb为调查开始时初始排队车辆数;t为调查时间段T内未存在车辆排队的时间区间;u为延误参数.
212 调查结果
根据调查结果和延误的定义,可按以下步骤计算得到交叉口实测平均延误时间.
①每辆车辆经过交叉口实际所需的时间为T实际=t2-t1;②连续行驶通过交叉口所需的平均
第4期庄焰,等:信号交叉口延误计算模型研究 311
时间,需借助于深圳市已建立的交通流3参数流-[5]
密-速的关系来确定.首先,由观测值确定平均流量q=N/(tB-tE),根据已建立的交通流3参数流-密-速的关系
[5]
213 美国2000年版HCM延误模型计算的理论延
误值
根据对深圳市主要信号交叉口调查数据,利用美国2000年版HCM延误模型,即代入式(3)(因为调查时段没有初始车辆排队),式中系数取值k
=015,L=110
[5]
,由平均流量q确定平均运行
的速度v,由此可以得出车辆不停止,连续行驶通过交叉口所需时间t=L/v;③交叉口实测平均延误
N
,各交叉口延误时间理论计算值
时间为T=
∑
i=1
T实际i/N-L/v.
见表1.
表1 深圳市各主要交叉口路口延误时间理论计算值与实测值比较表
Table1 TheoreticcalculatedandactualsurveydelaysoftheprimaryintersectioninShenzhen
编号道路名称
[***********][***********][**************]31
车行方向直行直行直行直行直行直行直行右转直行直行直行直行直行直行直行左转左转直行直行左转直行左转左转左转左转直行左转直行
红灯时间
/s[***********][***********][***********][**************]5
绿灯时间
/s[***********][***********][***********]140108
信号周期
/s[***********][***********][***********][***********]7225293
流量q
/pcu[***********][***********][***********][***********]9405199487
饱和流量q
/(pcu・h
[***********][***********][***********][***********][***********][***********]1530
-1
理论值
/s9.549.169.3826.09.11.5812.3511.9812.6916.1620.9627.7032.6335.0435.5948.9737.3767.5747.6448.5550.7961.9757.1654.4465.6375.0996.24112.11105.29105.18
实测平均值
/s19.5419.0456.0544.0034.9138.0260.3158.2711.6931.4861.1248.6866.7758.7649.5958.5247.2539.8569.3664.7288.9484.1660.4698.4582.8285.96109.69156.54113.86101.0880.59
)
深南大道科技南路南新路公园路南山大道福强路深南东路深南东路科苑南路益田路太宁路八卦三路翠竹路彩田路东门北路宝安南路新洲路红荔西路新洲路东门北路文锦中路红岭路红荔西路南油大道华富路红岭路南油大道上步路上步路笋岗路笋岗路
312深圳大学学报理工版第23卷
δ=
3 结果分析
比较美国2000年版HCM延误模型计算得出的理论延误值和实测交叉口延误值,可得以下结论:
①观察表1,明显发现交叉口延误的实测值大于由美国2000年版HCM延误模型计算得出的理论延误值.这主要是因为HCM延误模型是针对美国城市交叉口交通流特征建立的,而我国城市交叉口与美国城市交叉口有很大差异.首先,交通方式要复杂得多.美国城市交叉口交通方式主要是机动化的,且以小汽车为主,而在我国城市交叉口,各种交通方式混杂,包括机动车(小汽车、公交等)、非机动车(主要是自行车)和行人,且相互干扰,增加了交叉口的延误.其次,美国公民闯红灯者少,而在我国,城市交叉口闯红灯的现象比较普遍,干扰车辆的正常运行,增加了交叉口的延误.
②计算的延误值与实测延误值有比较大的差异,所以不能直接利用HCM市交叉口的延误.
图,如图2
.
∑
(理t-实t)
2
(5)(6)
t实=k・理t
将式(6)带入式(5),由最小二乘法可得k
=11269,即实t=11269理t.
两者间的相关系数为r=01804,远大于显著水平a=1%,样本数量n=31-2=29时的相关系数检验值01456.
④深圳市交叉口延误分析的公式采用美国2000年版HCM延误计算模型的形式,并将模型乘以11269作为系数.
结 语
本文在分析webster信号交叉口延误模型、1985年版M年版HCM延误模,,M,对信号交叉口,并应用最小二乘法进行拟合,得出可以采用2000年版HCM模型乘以11269的系数来分析深圳市交叉口延误.该研究可为深圳市信号交叉口和道路系统的分析和评价提供了科学的理论依据,同时该研究对国内其他城市也具有参考价值.
参考文献:
[1]WillamR,McShane,RogerPRoess.交通工程[M].
新泽西:美国Prentice2Hall公司,1990(英文版).
[2]饭田恭敬.交通工程学[M].邵春福,杨 海,史其
信,等译.北京:人民交通出版社,1994.
[3]美国交通研究协会.公路通行能力手册[R].特别报
图2 交叉口延误理论计算值和实测值散点图
Fig12 Disperseddotmapofthetheoreticcalculateddelaysandtheactualsurveydelaysoftheintersection
告209,华盛顿:美国交通研究协会国家研究委员会,
1985(英文版).
[4]美国交通研究协会.公路通行能力手册[R].特别报
告209,华盛顿:美国交通研究协会国家研究委员会,
由图可见,交叉口延误理论计算值与实测值变化趋势相似,可近似认为理论计算值与实测值间是
线性关系.若采用最小二乘法确定系数,则有
2000(英文版).
[5]庄 焰,吕 慎.城市道路交通流三参数关系研究
[J].深圳大学学报理工版,2005,22(4):3732376.
第4期
Abstract:100022618(2006)04203132EA
庄焰,等:信号交叉口延误计算模型研究 313
Studyoftrafficdelaymodelatsignalizedintersection
ZHUANGYanandZENGWen2jia
CollegeofCivilEngineering
ShenzhenUniversityShenzhen518060P.R.China
Abstract:Trafficdelayatsignalizedintersectionisoneofimportantpartsofmicro2operationalevaluationandmacro2demandforecastofurbantransportation.Forwithoutastandarddelaymodelatsignalizedintersectioninthepast,Webstersignalizedintersectiondelaymodel,HighwayCapacityManual(HCM)1985signalizedintersectiondelaymodelandHCM2000signalizedintersectiondelaymodelhavebeendirectlyusedtillnowinChina.TherearemanydifferencesincharacteristicsbetweenthemixedtrafficflowinChinesecitiesandtrafficflowintheUnitedStatecit2ies.Thepurposeofthestudyinthispaperistodetermineifthedelayresultscalculatedtheabovementioneddelaymodelsconformtotheactualdelaysinthesignalizedinmethodologyincludingthreestepsisusedtodothisresearch.Firstly,byoftheabovemodels,HCM2000signalizedintersectiondelayhadothermodelsanditwaschosentocalculatethetheoreticaltheactualdelaysurveywiththeLicensePlatemethodwastheintersectionsinShenzhen.Resultsshowthattheactualsurveydelayissignificantlyandhigherthanthecalculateddelay.Thirdly,adisperseddotmapincludingthetheo2reticalcalculateddelaysandtheactualsurveydelayswasdrawn.Thefigureclearlyindicatesthatdotsfromthesur2veyeddelayarehigherthandotscalculatedfromthedelayatthesamesignalizedintersectionandtherearesimilarlyvariabletrendsbetweenthetheoreticalcalculateddelaysandthesurveydelays.ItappearsthatthesurveydelayareamultipleofthecalculateddelaywithHCM2000signalizedintersectiondelaymodel.TheLeastSquaresMethodwasusedtocalibratethecoefficientbetweentherealdataandthecalculateddata.ResultsindicatethatthecalculateddelaywithHCM2000signalizedintersectiondelaymodelmultipliedby11269maketheactualdelayatthesignalizedintersectioninShenzhen.TheconclusionssuggestthatHCM2000signalizedintersectiondelaymodelcan’tdirectlybeusedtoanalyzethedelayinsignalizedintersectioninChinesecities.
Keywords:signalizedintersection;delay;HCMdelaymodel;mixedtrafficflow;leastsquaresmethod
References:
[1]WillamR,McShane,RogerPRoess.TrafficEngineering
[M].NewJersey:Prentice2Hall,1990.[2]FANGTIANGongjing.
Chun2fu,YANGHai,
TrafficEngineering[M].SHIQi2xin,
etal.
SHAOBeijing:
[R].SpecialReport209,WashingtonDC:TRB,Nation2alResearchCouncil,2000.
[5]ZHUANGYan,LUShen.Astudyofthespeed2flow2density
relationshipsonurbanroads[J].JournalofShenzhenUni2versityScienceandEngineering,2005,22(4):3732376(inChinese).
PeopleπsTransportationPress,1994(inChinese).[3]TransportationResearchBoard,HighwayCapacityManual
[R].SpecialReport209,WashingtonDC:TRB,Na2tionalResearchCouncil,1985.
[4]TransportationResearchBoard,HighwayCapacityManual
【中文责编:英 子;英文责编:力 可】
第23卷第4期
2006年10月
深圳大学学报理工版
JOURNALOFSHENZHENUNIVERSITYSCIENCEANDENGINEERING
Vol123No14Oct12006
文章编号:100022618(2006)0420309205
信号交叉口延误计算模型研究
庄 焰,曾文佳
(深圳大学土木工程学院,深圳518060)
摘 要:利用深圳市主要信号交叉口延误实际调查结果,结合美国2000年版HCM延误模型计算结果,
应用最小二乘法对模型进行修正,建立与深圳市交叉口延误相符合的延误计算模型,为深圳市信号交叉口和道路系统的分析评价提供了理论依据.
关键词:信号交叉口;延误;HCM延误模型;混合交通流;最小二乘法
+
中图分类号:U491;U4911262 文献标识码:A 信号交叉口是我国城市道路主要的交叉口形式.信号交叉口的延误计算是交通工程中交通流理论研究的重要内容,是评价交叉口服务水平的重要指标.关于信号交叉口延误计算模型国内研究较少,主要是直接应用国外的模型.通与国外城市交通,,信号交叉口交通流运行状况,还需进一步研究.本文拟通过对深圳市信号交叉口延误的实际调查,结合2000年版美国通行能力手册建立信号交叉口延误计算模型,应用最小二乘法对该模型进行修正,并建立符合深圳市实际交叉口延误的信号交叉口延误计算模型.本研究使深圳市城市道路规划预测与评估、交叉口交通组织设计方案和信号配时设计方案的评价比选建立在科学分析的基础上,对国内其他城市也具有参考价值.
111 Webster信号交叉口延误计算模型
WebsterFVWebster
于,《Wd=+-2(1-λX)2q(1-X)
012
1/32
2
[122]
.
X
(2+5λ)
(1)
其中,d为每辆车的平均延误;c为信号周期时长;λ为绿信比,即有效绿灯时间与信号周期时长的比
率;q为标准化交通量(pcu/h);s为饱和流量(pcu/h);X为饱和度,即观测最大流量与信号交叉
λs.口进口道的通行能力之比q/
式(1)第一项是均匀车辆到达率所产生的延误;第二项是车辆到达随机性所产生的延误;第三项是由模拟法求出的补偿项,其参数是由英国道路试验室研究模拟出来的,因此,当应用于其他城市时,还需重新标定系数,且该公式仅适用于饱和度
X
1 信号交叉口延误计算模型
信号交叉口的延误分析是个相当复杂的问题,它与信号周期、配时、交通量及随机因素等有关.目前,用于直行优先信号控制交叉口进口道延误计算模型主要有英国TRRL的韦伯斯特(Webster)模型和美国HCM延误模型(该模型分为1985年版和2000年版).
112 美国HCM延误模型
《美国通行能力手册》是一部具有深远影响的专著,它一直根据美国交通研究协会(TRB)最新研究成果在修订.其中对中国影响最深的是1985年版的通行能力手册.本文主要分析1985年版和2000年版的计算信号交通延误的HCM模型
[4]
[3]
.
收稿日期:2005203222;修回日期:2006204216
基金项目:深圳大学科研启动基金资助项目(200544)作者简介:庄 焰(19582),男(汉族),上海市人,深圳大学副教授、博士.E2mail:niujite@vip11631com
310深圳大学学报理工版第23卷
11211 1985年版HCM延误模型.
1985年版通行能力手册交叉口进口车道延误的
2000年版HCM延误模型在1985年版的模型基
计算公式为
()
d=0138c
1-λX
(X-1)
2
2
础上,做了很大的修订.第一,考虑调查初始时交叉口就存在车辆排队对延误的影响,所以该模型是由3部分组成,第一项是标准延误项,第二项是随机到达或超饱和流所产生的延误项,第三项是存在初始排队而增加的延误项;第二,对于1985年版HCM模型中式(2)的第二项存在的上述缺陷,进行了修正.
综上,2000年版HCM延误模型是美国权威的交通研究协会总结以前模型的缺陷的基础上提出的,模型更科学,更合理.因此,本文采用2000年版HCM延误模型,作为分析深圳市交叉口延误的基础.
+173X[(X-1)+
2
+16X/s](2)
其中,第一项是均匀车辆到达率所产生的延误;第二项是随机到达或超饱和流所产生的延误.该式主要适用于饱和度X≤112时.但该模型乃存在模型计算的延误值不渐进于确定的超饱和延误模型,且随着饱和度的增加,模型计算所得的延误增长过快的缺点.
11212 2000年版HCM延误模型.
2000年版通行能力手册交叉口进口车道延误的计算公式为
①当无初始车辆排队(即Qb=0)时,
2
(1-P)f d=+
1-[min(1,X)g/C]1-(g/C)
900(X-1)+
(X1)
2
[1]
2 信号交叉口延误调查
,车)
.
b0)时, d=ds
(1-P)fPA+du+TT1-(g/C)
(X-1)
2
差、运行延误和停车时间延误.
211 调查方法
为使交叉口延误的调查数据更真实、更准确,本研究采用牌照对照法记录各交叉口数据,现场观测方法如图1.该调查共需3个调查员,1号调查员用牌照法记录规定尾数的车辆到达时刻t1、观测开始时刻tB及观测结束时刻tE,交叉口没有初始车辆排队时为调查起始时刻;2号调查员用牌照法记录规定尾数的车辆到达时刻t2(分直行、左右转方向);3号调查员记录全部车辆的到达时刻和数量
N,并记录绿灯期间到达车辆数量Qb.
900(X-1)+1800Qb(1+u)t
cT.
+
+
cT
(4)
当X≤110时,且t=T时;
u=1-Q
,Tc=mT,b+;
Qb[1-min(1,X)]c
Qb
c[1-min(1,X)Qc
当X≤110时,且
t=mT,
时,u=0,Tc=T;
当X>110时,t=T,u=1,
Tc=mT,
+.
图1 信号交叉口延误调查示意图
Fig11 Sketchmapofsurveyonthedelay
ofthesignalizedintersections
其中,P为车辆在绿灯时间到达比率;fPA为绿灯时
车队到达补充调节系数;C为信号周期;g为有效绿灯时间;X为饱和度;T为调查交叉口延误的时间;k为取决于信号设置的延误增加系数;L为上游合流、分流的调节系数;c为通行能力(pcu/h);Qb为调查开始时初始排队车辆数;t为调查时间段T内未存在车辆排队的时间区间;u为延误参数.
212 调查结果
根据调查结果和延误的定义,可按以下步骤计算得到交叉口实测平均延误时间.
①每辆车辆经过交叉口实际所需的时间为T实际=t2-t1;②连续行驶通过交叉口所需的平均
第4期庄焰,等:信号交叉口延误计算模型研究 311
时间,需借助于深圳市已建立的交通流3参数流-[5]
密-速的关系来确定.首先,由观测值确定平均流量q=N/(tB-tE),根据已建立的交通流3参数流-密-速的关系
[5]
213 美国2000年版HCM延误模型计算的理论延
误值
根据对深圳市主要信号交叉口调查数据,利用美国2000年版HCM延误模型,即代入式(3)(因为调查时段没有初始车辆排队),式中系数取值k
=015,L=110
[5]
,由平均流量q确定平均运行
的速度v,由此可以得出车辆不停止,连续行驶通过交叉口所需时间t=L/v;③交叉口实测平均延误
N
,各交叉口延误时间理论计算值
时间为T=
∑
i=1
T实际i/N-L/v.
见表1.
表1 深圳市各主要交叉口路口延误时间理论计算值与实测值比较表
Table1 TheoreticcalculatedandactualsurveydelaysoftheprimaryintersectioninShenzhen
编号道路名称
[***********][***********][**************]31
车行方向直行直行直行直行直行直行直行右转直行直行直行直行直行直行直行左转左转直行直行左转直行左转左转左转左转直行左转直行
红灯时间
/s[***********][***********][***********][**************]5
绿灯时间
/s[***********][***********][***********]140108
信号周期
/s[***********][***********][***********][***********]7225293
流量q
/pcu[***********][***********][***********][***********]9405199487
饱和流量q
/(pcu・h
[***********][***********][***********][***********][***********][***********]1530
-1
理论值
/s9.549.169.3826.09.11.5812.3511.9812.6916.1620.9627.7032.6335.0435.5948.9737.3767.5747.6448.5550.7961.9757.1654.4465.6375.0996.24112.11105.29105.18
实测平均值
/s19.5419.0456.0544.0034.9138.0260.3158.2711.6931.4861.1248.6866.7758.7649.5958.5247.2539.8569.3664.7288.9484.1660.4698.4582.8285.96109.69156.54113.86101.0880.59
)
深南大道科技南路南新路公园路南山大道福强路深南东路深南东路科苑南路益田路太宁路八卦三路翠竹路彩田路东门北路宝安南路新洲路红荔西路新洲路东门北路文锦中路红岭路红荔西路南油大道华富路红岭路南油大道上步路上步路笋岗路笋岗路
312深圳大学学报理工版第23卷
δ=
3 结果分析
比较美国2000年版HCM延误模型计算得出的理论延误值和实测交叉口延误值,可得以下结论:
①观察表1,明显发现交叉口延误的实测值大于由美国2000年版HCM延误模型计算得出的理论延误值.这主要是因为HCM延误模型是针对美国城市交叉口交通流特征建立的,而我国城市交叉口与美国城市交叉口有很大差异.首先,交通方式要复杂得多.美国城市交叉口交通方式主要是机动化的,且以小汽车为主,而在我国城市交叉口,各种交通方式混杂,包括机动车(小汽车、公交等)、非机动车(主要是自行车)和行人,且相互干扰,增加了交叉口的延误.其次,美国公民闯红灯者少,而在我国,城市交叉口闯红灯的现象比较普遍,干扰车辆的正常运行,增加了交叉口的延误.
②计算的延误值与实测延误值有比较大的差异,所以不能直接利用HCM市交叉口的延误.
图,如图2
.
∑
(理t-实t)
2
(5)(6)
t实=k・理t
将式(6)带入式(5),由最小二乘法可得k
=11269,即实t=11269理t.
两者间的相关系数为r=01804,远大于显著水平a=1%,样本数量n=31-2=29时的相关系数检验值01456.
④深圳市交叉口延误分析的公式采用美国2000年版HCM延误计算模型的形式,并将模型乘以11269作为系数.
结 语
本文在分析webster信号交叉口延误模型、1985年版M年版HCM延误模,,M,对信号交叉口,并应用最小二乘法进行拟合,得出可以采用2000年版HCM模型乘以11269的系数来分析深圳市交叉口延误.该研究可为深圳市信号交叉口和道路系统的分析和评价提供了科学的理论依据,同时该研究对国内其他城市也具有参考价值.
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图2 交叉口延误理论计算值和实测值散点图
Fig12 Disperseddotmapofthetheoreticcalculateddelaysandtheactualsurveydelaysoftheintersection
告209,华盛顿:美国交通研究协会国家研究委员会,
1985(英文版).
[4]美国交通研究协会.公路通行能力手册[R].特别报
告209,华盛顿:美国交通研究协会国家研究委员会,
由图可见,交叉口延误理论计算值与实测值变化趋势相似,可近似认为理论计算值与实测值间是
线性关系.若采用最小二乘法确定系数,则有
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第4期
Abstract:100022618(2006)04203132EA
庄焰,等:信号交叉口延误计算模型研究 313
Studyoftrafficdelaymodelatsignalizedintersection
ZHUANGYanandZENGWen2jia
CollegeofCivilEngineering
ShenzhenUniversityShenzhen518060P.R.China
Abstract:Trafficdelayatsignalizedintersectionisoneofimportantpartsofmicro2operationalevaluationandmacro2demandforecastofurbantransportation.Forwithoutastandarddelaymodelatsignalizedintersectioninthepast,Webstersignalizedintersectiondelaymodel,HighwayCapacityManual(HCM)1985signalizedintersectiondelaymodelandHCM2000signalizedintersectiondelaymodelhavebeendirectlyusedtillnowinChina.TherearemanydifferencesincharacteristicsbetweenthemixedtrafficflowinChinesecitiesandtrafficflowintheUnitedStatecit2ies.Thepurposeofthestudyinthispaperistodetermineifthedelayresultscalculatedtheabovementioneddelaymodelsconformtotheactualdelaysinthesignalizedinmethodologyincludingthreestepsisusedtodothisresearch.Firstly,byoftheabovemodels,HCM2000signalizedintersectiondelayhadothermodelsanditwaschosentocalculatethetheoreticaltheactualdelaysurveywiththeLicensePlatemethodwastheintersectionsinShenzhen.Resultsshowthattheactualsurveydelayissignificantlyandhigherthanthecalculateddelay.Thirdly,adisperseddotmapincludingthetheo2reticalcalculateddelaysandtheactualsurveydelayswasdrawn.Thefigureclearlyindicatesthatdotsfromthesur2veyeddelayarehigherthandotscalculatedfromthedelayatthesamesignalizedintersectionandtherearesimilarlyvariabletrendsbetweenthetheoreticalcalculateddelaysandthesurveydelays.ItappearsthatthesurveydelayareamultipleofthecalculateddelaywithHCM2000signalizedintersectiondelaymodel.TheLeastSquaresMethodwasusedtocalibratethecoefficientbetweentherealdataandthecalculateddata.ResultsindicatethatthecalculateddelaywithHCM2000signalizedintersectiondelaymodelmultipliedby11269maketheactualdelayatthesignalizedintersectioninShenzhen.TheconclusionssuggestthatHCM2000signalizedintersectiondelaymodelcan’tdirectlybeusedtoanalyzethedelayinsignalizedintersectioninChinesecities.
Keywords:signalizedintersection;delay;HCMdelaymodel;mixedtrafficflow;leastsquaresmethod
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[1]WillamR,McShane,RogerPRoess.TrafficEngineering
[M].NewJersey:Prentice2Hall,1990.[2]FANGTIANGongjing.
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[R].SpecialReport209,WashingtonDC:TRB,Na2tionalResearchCouncil,1985.
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