基于排隊論的交叉口進(jìn)口道優(yōu)化設(shè)計

【摘要】：本文從車輛排隊的角度出發(fā)，將車輛的到達(dá)與交叉口的信號配時視為一個完整的排隊服務(wù)系統(tǒng)，對信號交叉口進(jìn)口道線長度的設(shè)計提出了新的模型，對金華市北山路與環(huán)城西路交叉口的交通量以及延誤進(jìn)行了統(tǒng)計，并以此為例進(jìn)行計算，結(jié)果表明進(jìn)口道線長度適宜范圍為34～40m。該模型對交叉路口的規(guī)劃和評價具有一定的指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】：排隊論；排隊長度；交通量；交通強(qiáng)度；車輛到達(dá)率

1概述

排隊現(xiàn)象在道路上非常普遍，如交叉口進(jìn)口處的排隊、公路收費(fèi)站入口處的排隊、停車場入口處的排隊、高速公路上瓶頸地點(diǎn)前的排隊、由于交通事故所導(dǎo)致的排隊、兩條道路交匯處合流區(qū)的排隊、速度較慢的車輛后面的排隊等。排隊導(dǎo)致車輛延誤，因而降低道路的服務(wù)水平。研究排隊現(xiàn)象的目的，就是定量地預(yù)測各種情況下的車輛延誤，為道路設(shè)計、制定交通管理措施提供依據(jù)。

排隊論首先是在20 世紀(jì)初為解決電話轉(zhuǎn)換問題發(fā)展起來的。第二次世界大戰(zhàn)之后，排隊論在很大范圍內(nèi)被采用。在交通工程中，排隊論在研究車輛延誤、通行能力、信號燈配時以及停車場、收費(fèi)亭、加油站等交通設(shè)施的設(shè)計與管理方面得到了廣泛的應(yīng)用。1936 年亞當(dāng)斯（Adams）用排隊論來考慮未設(shè)置交通信號交叉口的行人延誤問題。1951 年，唐納（Tanner）將亞當(dāng)斯的研究推廣到行人問題。

根據(jù)排隊論的觀點(diǎn)，到達(dá)交叉口的車輛可視為顧客，交叉路口可視為服務(wù)機(jī)構(gòu)。由于車輛的到達(dá)可視為服從某個隨機(jī)性分布，車輛、道路以及該交口的信號配時構(gòu)成了完整的服務(wù)系統(tǒng)，根據(jù)其停車過程的基本特征和排隊規(guī)則，可建立數(shù)學(xué)排隊模型，利用排隊理論計算該路口各條道路上的平均排隊長度。