信号控制交叉口人行横道行人折算系数研究

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随着交通精细化管理理念的传播与渗透,行人交通已进入了精细化的研究阶段。因年龄、性别、环境等内在或外在的原因,不同类型的行人具有不同的过街速度和空间占有,因此,过街行人流应属于异质流。为方便探讨各类行人对道路通行能力的影响,需要找到一种类似于车辆折算系数的工具,将混合行人流转化为标准行人流进行后续的探讨与分析。然而,目前我国有关于信号交叉口人行横道行人折算系数的研究几乎处于空白状态,基于此,本文以丰富的实测数据作为基础,系统地分析信号交叉口人行横道行人过街交通特性,对信号交叉口人行横道行人折算系数方法进行深入研究。
  本文首先开展行人过街交通特性分析。查阅相关文献与报告,得到行人最大肩宽及胸厚等行人空间特性数据。通过对重庆市南湖路-金紫街、南湖路-青龙路、回龙路-双龙路3个人行横道的行人过街进行调查,利用视频录像后期人工提取数据的方式得到行人过街步行速度的数据并对其进行相关性分析。对行人到达情况进行数据统计发现,行人到达规律基本服从负二项分布。此外,根据行人到达情况,建立了行人过街延误计算模型,计算得到混合行人流(未成年人混入中青年人)过街延误为24.949s,中青年人为24.586s,混合行人流(老年人混入中青年人)为25.397s。
  在行人过街交通特性研究的基础上,参考车辆折算系数研究方法,分析了行人交通步行与车辆运行的异同点,建立了标准行人的选择原则、行人分类的原则以及行人分类合理性验证思路。于是将行人分为了未成年人、中青年人及老年人,其中,将中青年人设定为标准行人。紧接着构建了考虑行人静态空间的基于投影面积法的行人折算系数方法,考虑行人动态空间的基于投影面积法的行人折算系数方法以及基于延误的行人折算系数方法三个折算系数模型,并根据三种模型得到了三种行人折算系数值。此外,本文还利用了Vissim仿真的方法,探讨了在同一服务水平下,不同比例其他类型行人混入标准行人流对行人折算系数的影响。结果表明:同一服务水平下,标准行人流中混入其他类型行人的比例会对行人折算系数值产生影响,但不存在明显的升降关系。
  紧接着,通过比对实测密度与换算密度之间的误差,选择换算密度、实测行人流步行速度与实测流量拟合Bell流-密-速关系模型,进行过街行人流三参数关系的构建,并对信号交叉口人行横道通行能力进行估算,得到信号交叉口人行横道理论通行能力为2390人/h。另外,根据信号交叉口人行横道理论通行能力的结果,结合行人折算系数,验证了信号交叉口人行横道行人折算系数模型的有效性。
  最后,将行人折算系数应用于行人过街设施设计中,证明行人折算系数具有现实研究意义。
  本文对信号交叉口人行横道行人折算研究以及信号交叉口人行横道通行能力估算研究的进一步深入完善提供了理论参考。同时,该方法的应用能为人行横道信号配时以及宽度设计提供更合理的数据来源。
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