《车辆延误的计算》PPT课件

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1、 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ 在 信 号 交 叉 口 进 口 道 处 ， 车 辆 在 红 灯 期 间 受 阻 ， 需 排 队 等 待 绿 灯 放 行 。 一 、 车 辆 延 误 计 算 车 辆 受 阻 描 述实 施 城 市 交 通 控 制 的 目 标 是 保 障 交 通 流 畅 通 、 平 稳 运 行 ， 因 此对 车 辆 延 误 的 分 析 和 控 制 就 成 为 其 中 的 一 个 核 心 问 题 。在 信 号 交 叉 口 进 口 道 处 ， 车 辆 在 红 灯 期 间 受 阻 ， 需 排 队 等 待 绿 灯 放 行 。车 辆 受 阻 程 度 ， 一 方 面 与 进 口

2、道 车 流 到 达 率 及 其 饱 和 流 率 有 关 ， 另 一方 面 又 与 交 叉 口 信 号 配 时 参 数 有 关 。 在 车 辆 到 达 率 与 饱 和 流 率 一 定 的 情 况下 ， 合 理 的 信 号 配 时 方 案 ， 可 使 交 叉 口 车 辆 延 误 达 到 最 小 。4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ 进 口 道 车 流 到 达 率及 其 饱 和 率 车 辆 受 阻程 度 交 叉 口 信 号配 时 参 数影 响 因 素描 述 指 标周 期 车 辆 延 误（ 辆 秒 ） 平 均 车 辆 延 误（ 秒 ）平 均 排 队 长 度（

3、辆 ） 小 时 车 辆 延 误（ 辆 时 ）车 辆 延 误 交 叉 口 服 务 水 平反 映 ？4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ 1. 交 叉 口 的 交 通 状 态 类 型车 辆 在 交 叉 口 的 受 阻 情 况 因 交 叉 口 不 同 的 交 通 状 态 而 异 。一 般 将 交 叉 口 交 通 状 况 分 为 三 种 ： 欠 饱 和 、 临 界 饱 和 （ 饱 和 ） 、 过 饱 和 。比 较 项 目 欠 饱 和 临 界 饱 和 过 饱 和设 参 数比 较 参 数4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ 2

4、.欠 饱 和 状 况（ 1） 车 辆 受 阻 过 程 分 析主 要 由 两 条 斜 线 组 成 ：一 条 斜 线 始 于 O点 ， 其 斜 率 为 N；另 一 条 斜 线 始 于 绿 灯 时 间 的 起 点 ，其 斜 率 为 q。4.2 车 辆 延 误 计 算 G 相 位 i绿 灯 时 间 R相 位 i红 灯 时 间 N辆 t秒SqCGSNq S GR CQmO A B欠 饱 和 车 辆 受 阻 图 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ ( )m q RQ veh 最 大 排 队 长 度 Qm进 一 步说 明 ( ) s m sSQ q 消 散 时 间4.2 车 辆 延 误 计 算 交

5、通管理与控制国家精品课程网站：http:/ （ 2） 车 辆 延 误一 个 周 期 内 受 阻 车 辆 数 为 m，周 期 车 辆 延 误 d是 m辆 车 受 阻 延 误 时间 的 总 和 ， 即 1 ( )m iid t veh s 在 一 个 信 号 周 期 内 ， 对 于 某 一 相位 进 口 车 道 ， 到 来 的 车 辆 受 到 的延 误 为 周 期 车 辆 延 误 ， 单 位 为 辆 秒 /周 期 ， 可 简 写 为 辆 秒 。周 期 车 辆 延 误 d 周 期 车 辆 延 误 d 可 直 接 由 图 所 示 车 辆 受 阻 图中 延 误 三 角 型 的 面 积 来 求 取G 相

6、位 i绿 灯 时 间 R相 位 i红 灯 时 间 N辆 t秒SqCGSNq S GR CQmO A B欠 饱 和 车 辆 受 阻 图 B4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ ( ) ( )2 2 2d AOB BOB BABR S S RS veh s （ 2） 车 辆 延 误 qSRqqSQm 消 散 时 间 2 ( )2( )SqRd veh sS q 改 写 为式 中 ： S-饱 和 流 率 (veh/s) q-车 流 到 达 率 (veh/s) R-红 灯 时 间 (s) 可 见 周 期 车 辆 延 误 d与 红 灯 时 间 R的平 方 成 正

7、比 。G 相 位 i绿 灯 时 间 R相 位 i红 灯 时 间 N辆 t秒SqCGSNq S GR CQmO A B欠 饱 和 车 辆 受 阻 图 B4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ （ 2） 车 辆 延 误 ( )dd vehqC 平 均 排 队 长 度 是 指 在 持 续 时 间 内 ，进 口 道 处 车 辆 排 队 的 平 均 长 度 ，用 表 示 ， 单 位 为 辆 。在 持 续 时 间 内 ， 信 号 周 期 为 C，车 流 到 达 率 为 q， 则 平 均 排 队 长度 等 于 周 期 车 辆 延 误 d除 以 信号 周 期 C， 即 ：

8、Q ( )d dq vehC 4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ 平 均 排 队 长 度C GR tS-qqQmQ Q ( )d vehC（ 2） 车 辆 延 误4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ 周 期 车 辆 延 误 d单 位 为 辆 秒 ， 当用 单 位 辆 时 来 表 示 时 ， 改 写 为 d/3600（ 辆 时 ） ， 又 小 时 周 期 数 K =3600/C，则 得 小 时 车 辆 延 误 D。36003600d dD veh hC C （ ）（ 2） 车 辆 延 误小 时 车 辆 延 误 是

9、指 在 进 口 道 持 续 一小 时 情 况 下 得 车 辆 延 误 ， 用 D表 示 ，单 位 为 辆 时 /时 。在 持 续 时 间 内 ， 车 流 到 达 率 为 q， 则小 时 车 辆 延 误 D等 于 周 期 车 辆 延 误 d乘 以 小 时 周 期 数 K。小 时 车 辆 延 误 DK( )D d veh s4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ 3.临 界 饱 和 （ 饱 和 ） 状 况(1)车 辆 受 阻 过 程 分 析 临 界 饱 和 车 辆 受 阻 图 G 相 位 i绿 灯 时 间 R相 位 i红 灯 时 间 N辆 t秒G S,qC,S

10、Nq SGR CQm分 析 车 辆 受 阻 图 可 知 ， 在 饱 和 状 况 下 ， 车 流 到 达 率q、 饱 和 流 率 S和 相 位 流 量 比 y均 有 其 临 界 值 ： 特点4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ (2)车 辆 延 误与 欠 饱 和 状 况 下 的 分 析 计 算 相 同 ， 周 期 车 辆 延 误 d可 由 车 辆 受 阻 图 中 延 误 三 角形 的 面 积 求 取 ， 即 ： ( )2RNCd AOB veh s 周 期 车 辆 延 误 d s2d Rd NC （ ）4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品

11、课程网站：http:/ 小 时 车 辆 延 误 D ( )2NRD veh ( )2 d NRQ vehC (2)车 辆 延 误4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ 4.过 饱 和 状 况特 点4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ (1)车 辆 受 阻 过 程 分 析 C)Nq(Q 1 4.2 车 辆 延 误 计 算 R N(1) (2)信 号 周 期 I Q1qCNC 信 号 周 期 车 辆 受 阻 图 (I) N辆 t秒q SC(1)-正 常 相 位 延 误 (2)-过 饱 和 延 误 G 交通管理与控制国家精

12、品课程网站：http:/ (1)车 辆 受 阻 过 程 分 析第 二 个 信 号 周 期 的 过 饱 和 车 辆 受 阻 图 2 1 1( ) 2 ( )Q Q q N C Q veh 4.2 车 辆 延 误 计 算(1) (2)信 号 周 期 Q2NC (1)-正 常 相 位 延 误 (2)-过 饱 和 延 误 N辆 t秒Nq SCQ 1 信 号 周 期 车 辆 受 阻 图 ( ) G 相 位 i绿 灯 时 间 R相 位 i红 灯 时 间 R G 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ (1)车 辆 受 阻 过 程 分 析若 上 述 过 饱 和 过 程 延 续 至 第 三 个 信 号

13、周期 ， 并 记 延 续 持 续 时 间 为 T， 则 过 饱 和 车辆 受 阻 过 程 如 图 ， 滞 留 车 队 长 度 为 ：( ) ( )TQ q N T veh NTqTN(veh) t(s)GGG RRR SS Q3Q2Q 1 NqS持 续 时 间 T车 辆 受 阻 图TC C C取 T=3C， 则 得 ：3 3( ) ( )Q q N C veh 在 延 续 时 间 T内 ， 滞 留 车 队 Q的 变 化 如 图 ： 4.2 车 辆 延 误 计 算 (q-N)T I t(s) Q（veh） Q3Q2Q1持 续 时 段 T滞 留 车 队 图 T 交通管理与控制国家精品课程网站：ht

14、tp:/ (2)车 辆 延 误 1 ( )2NRD veh h 2 )(2 TNqD 1 2 ( 1)2NR x NTD D D veh h （ ）2 ( 1) ( )2x NTD veh h 4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ (2)车 辆 延 误4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ F 韦 伯 斯 特 运 用 排 队 论 ， 并 通 过 计 算 机 模 拟 与 试 验 研 究 ， 建 立 了 韦 伯 斯 特 延误 模 型 。 此 模 型 只 适 用 于 欠 饱 和 状 况 下 车 辆 延 误 的 估 计 ，

15、韦 伯 斯 特 延 误 曲 线 如 图 所示 。D qxD2D11.00.90.80.7韦 伯 斯 特 延 误 曲 线 正 常 相 位 延 误随 机 延 误车 辆 延 误组 成 已 知 欠 饱 和 车 辆 延 误 ， 即 正 常 通 行 状 态 下周 期 延 误 表 达 式 ： )(2 21 qSSqRd 21 ( )2(1 )qRd veh sy 则 一 个 周 期 内 车 辆 平 均 延 误 时 间2 21 (1 ) (1 )( ) ( )2(1 ) 2(1 )C Cd s sy x 2 21 1 ( )2(1 ) 2(1 )qR Rd sy qC y C 4.2 车 辆 延 误 计 算

16、交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ D qxD2D11.00.90.80.7韦 伯 斯 特 延 误 曲 线 正 常 相 位 延 误随 机 延 误车 辆 延 误组 成车 辆 平 均 延 误 1/32 2 52 20.65 ( )2 (1 )x Cd x sq x q 4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ 3.韦 伯 斯 特 延 误 模 型 1/32 2 2 52(1 ) 0.65 ( )2(1 ) 2 (1 )C x Cd x sx q x q 上 式 中 ， 第 一 项 表 示 均 匀 到 达 ； 第 二 项 表 示 考 虑 随 机 波 动 的

17、 泊 松 分 布 到 达 ； 第 三 项表 示 由 模 拟 方 法 求 出 的 修 正 项 。 2 2 1/3 2 5(1 ) 0.65 ( )2(1 ) 2(1 )qC xD qC x sx x 小 时 车 辆 延 误 模 型4.模 型 特 性 分 析4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ D2 DsD1 1.1D2D1 1.00.90.80.7 qx D 综 合 延 误 曲 线xNxqCD o )1(2 )1( 2 2 ( )oD N x veh h 0 1 )(5.1 00 xxxN式 中 ： 4.2 车 辆 延 误 计 算 交通管理与控制国家精品课程网站：http:/ D2 DsD1 1.1D2D1 1.00.90.80.7 qxD 综 合 延 误 曲 线4.2 车 辆 延 误 计 算