城市典型道路网络结构实际通行能力分析——以南京市为例文献综述

1. 文献综述（或调研报告）：

1 国内外研究现状

1.1 国外研究现状

交通流的车辆组成、道路几何线性、行驶环境、交叉口渠化设计和交通管理方案等多因素都会影响通行能力，因此其准确计算是一个非常复杂的问题，成为全世界交通研究领域的专家学者研究的重点。世界各国对通行能力的研究由来已久，取得了许多值得推广和借鉴的成果，并将其编制成手册，如美国TRB的《Highway Capacity Manual》（HCM）[1]、加拿大信号控制交叉口通行能力导则研究委员会专门编订的《Canadian Capacity Guide for Signalized Intersections(3rdEdition)》（CCG）[2]、日本的“道路交通容量”、澳大利亚前道路研究所(Australian Road Research Board, ARRB) 的“Traffic Signals：Capacity and Timing Analysis”[3]等，也根据本国的实际情况提出了通行能力的确定方法。但目前各国的通行能力确定方法仍具有缺陷，对此的研究尚在改进之中。

（1）美国HCM（Highway Capacity Manual）方法[1]

HCM在饱和流率模型研究的基础上建立通行能力的确定模型，饱和流率当车道通行权最大时，及绿信比lambda;为1.0时，车道所能通过的最大交通量。然后根据统计回归得到的多个修正值对基本饱和流率进行修正，得到实际饱和流率。

然后再根据绿信比计算出每个车道或车道组的通行能力。

表1 HCM中基本饱和流率建议值

注：a为城市人口大于等于250000人的情况；b为城市人口小于250000人的情况。

（2）英国 TRRL（Transport and Road Lab）方法[4]

英国的 TRRL 对延误进行了研究，由Webster构建了延误模型，以此为基础提出了通行能力的计算方法，此方法同样是建立在饱和流率的模型之上，通行能力为绿信比与饱和流量之积。TRRL当时组织了大量车辆在交叉口进口道进行试验，并记录下数据，统计分析得出：饱和流量与车道宽度（不小于5.5米时）成正比，比例系数为525。

式中：W 为进口道车道宽度。然后，再乘一个进口道纵坡修正系数，纵坡，相应的修正系数 。

（3）澳大利亚 ARRB（Australia Road Research Board）方法[3]

澳大利亚 ARRB的Akcelik在Webster延误公式的基础上考虑了超饱和交通情况和停车因素后改进提出的。Webster延误公式不适用于交通量趋近饱和状态，不能计算超饱和状态下的延误。为了改进Webster延误公式的不足，Akcelik 将Webster延误公式拓展后，提出了计算最佳信号周期、通行能力和平均延误的 Traffic Signals：Capacity and Timing Analysis 方法。

表 2 ARRB 方法的基本饱和流量

（4）加拿大CCG法[2]

加拿大的CCG法与美国HCM的方法相似，修正系数包括了修正系数包括：大型车修正系数、车道宽度、转弯半径、坡度、进口车道长度、左转专用车道等。与HCM的不同的则是，CCG中的基本饱和流量以表格的形式直接给个城市市郊和城区的实测统计值。

表 3加拿大CCG法的基本饱和流量

（5）其他国家的方法

除了上述三个国家外，其他国家也以美国的HCM为蓝本，根据本国现状编写了合乎国情的通行能力手册，并通过调查本国的道路和交通，根据实际交通情况对修正参数进行了调整。

1.2 国内研究现状

中国也开展了一系列通行能力的专题研究，相关研究从上世纪80年代逐渐开展。如东南大学李文权主持的《城市道路通行能力与交通系统评价方法》[5]，同济大学杨佩昆主持的《信号灯交叉口车辆通过冲突点的通行能力》[6]，邵长桥著写的《城市道路信号交叉口通行能力研究》[7]等，提出的信号控制交叉口通行能力确定方法主要为以下三种：

（1）冲突点法[6]

实际上，对交叉口通行能力真正起作用的的地点并不是停车线，而是车辆运行的冲突点，尤其是两相位控制的交叉口。车辆通过冲突点才算通过交叉口。同济大学根据对车辆通过信号交叉口实际运行状态的分析，以通过冲突点的车头时距作为通行能力估算的依据，提出了冲突点法。

（2）停车线法[8]

该方法由北京市市政设计院提出，以交叉口进口道的停车线为基准面，通过该基准面的车辆就算做通过交叉口，并且以车辆通过基准面的平均时间（即车头时距）为基础。计算通行能力时，需要先假定信号周期及各相位配时，周期长度一般为45s～120s。改方法使用简便，但考虑的影响因素较少，行人和非机动车的影响均未考虑。

（3）停止线法[9]

该方法为《城市道路设计规范》中的推荐方法，通过仿照前苏联20世纪50年代教科书中的方法，同样以交叉口进口道停车线为基准面，通过该基准面的车辆就算做通过交叉口，绿灯时间能通过车辆的车头时距作为通行能力估算的依据。估算的表达式为：

式中：为一条直行车道的通行能力；为直行车道通行能力的折减系数，取0.9；为绿灯时间；为绿灯启亮后第一辆车启动并通过停止线的时间，可取2.3s； 为直行或右转车辆通过停止线时的平均间隔时间；为信号周期。

该方法与停车线方法较为类似,考虑因素相对较少，未考虑行人和非机动车的影响。将直行车道的折减系数定为 0.9，过于笼统，道理不清，不够准确。且在计算通行能力时，必须有信号配时参数，而这些参数在规划、设计阶段仍是未知数。

在编写 《城市道路设计规范》时，因为“冲突点法”需要的车辆从停车线到冲突点、车辆通过冲突点的车头时距等参数较难获取，使用不方便，所以放弃了“冲突点法”，选用参数更加容易获取的“停止线法”[10]。但由于当时条件有限，“停止线法”仍存在不少问题，在20世纪90年代编写《城市道路交通规划设计规范》 (GB 50220—95)[11]时，废弃了“停止线法”，采用列表的形式规定通行能力，但列表过于简单，随着交通的发展，这一方法已经不符合交通规划、设计和管控对通行能力要求的深度。以十字交叉口为例：

表四 《城市道路交通规划设计规范》十字交叉口通行能力

注：相交道路的进口车道条数主干路为3～4条、次干路2～3条。如此，主-主交叉口进口道车道总数为12~16条，主-次交叉口为10~14条，次-次交叉口为8~12条。

表五 《城市道路交通规划设计规范》十字交叉口平均车道通行能力

同济大学张建嵩等人[12]，通过对上海部分交叉口的观测和计算，发现随着科技的进步，通行能力得到了提升，实测通行能力大于理论通行能力：右转专用车道实测/理论比约为1.2；直行车道实测/理论比约为1.2；左转专用车道实测/理论比为:最内侧车道(靠近中央分隔带)为1.3,往外依次为1.2和1.1，国内通行能力数据和估算方法急需更新。

国标 《城市道路交叉口规划规范》[13](GB 50647—2011)就此做了相关改进研究，借鉴了国际上广泛通用的通行能力估算方法，（通行能力=绿信比times;饱和流量），通行能力统一为车道通行能力。通过组织实地调查、研究，提出了符合中国情况的各类修正系数及其具体修正值，以及直行车道、左转专用车道和右转专用车道的基本饱和流量，每种车道的饱和流量又分为高、中、低三个层次，分别对应着特大型城市，沿海地区大城市、省会城市、计划单列市，及中小城市、山城等三类城市。但这些统计数据都是来自城区，缺少了市郊的统计数据。

参考文献：

1. Highway Capacity Manual [M]. 2010, Transportation Research Board of the National Academies, USA.
2. Akcelik R, ARRB. Traffic Signals: Capacity and Timing Analysis[M]. Melbourne: Australian Road Research Board, 1998.
3. Committee on Canadian Capacity Guide for Signalized Intersection. Canadian Capacity Guide for Signalized Intersections, 3rd Edition[M]. Canada: Institute of Transportation Engineers, 2008
4. Transportation and Road Research Laboratory. A Method of Measuring Saturation Float Traffic Signals [M]. London: HM Stationery Office, 1963.
5. 杨佩昆. 信号交叉口车辆通过冲突点的通行能力[J].同济大学学报，1981(3)：68–76.
6. 邵长桥．城市道路信号交叉口通行能力研究［Ｍ］．北京：人民交通出版社，2013．
7. 袁晶矜,袁振洲. 信号交叉口通行能力计算方法的比较分析. 公路交通技术. 2006, 10(5): 123~128
8. CJJ 37—90. 城市道路设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，1991.
9. 杨小文,李克平.国标确定信号控制交叉口规划通行能力的方法[J].城市交通,2013,11(03):8-14 90.
10. GB50220—1995.城市道路交通规划设计规范[S].北京:中国计划出版社, 1995.
11. 张建嵩,孙立军.城市道路交叉口通行能力的简易测定方法[J].上海公路,2003(S1):218-221.
12. GB50647—2011.城市道路交叉口规划规范[S].北京:中国计划出版社, 2011.

1. 文献综述（或调研报告）：

1 国内外研究现状

1.1 国外研究现状

交通流的车辆组成、道路几何线性、行驶环境、交叉口渠化设计和交通管理方案等多因素都会影响通行能力，因此其准确计算是一个非常复杂的问题，成为全世界交通研究领域的专家学者研究的重点。世界各国对通行能力的研究由来已久，取得了许多值得推广和借鉴的成果，并将其编制成手册，如美国TRB的《Highway Capacity Manual》（HCM）[1]、加拿大信号控制交叉口通行能力导则研究委员会专门编订的《Canadian Capacity Guide for Signalized Intersections(3rdEdition)》（CCG）[2]、日本的“道路交通容量”、澳大利亚前道路研究所(Australian Road Research Board, ARRB) 的“Traffic Signals：Capacity and Timing Analysis”[3]等，也根据本国的实际情况提出了通行能力的确定方法。但目前各国的通行能力确定方法仍具有缺陷，对此的研究尚在改进之中。

（1）美国HCM（Highway Capacity Manual）方法[1]

HCM在饱和流率模型研究的基础上建立通行能力的确定模型，饱和流率当车道通行权最大时，及绿信比lambda;为1.0时，车道所能通过的最大交通量。然后根据统计回归得到的多个修正值对基本饱和流率进行修正，得到实际饱和流率。

然后再根据绿信比计算出每个车道或车道组的通行能力。

表1 HCM中基本饱和流率建议值

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