CN105913659A - 基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法 - Google Patents

基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法 Download PDF

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CN105913659A CN201610341030.8A CN201610341030A CN105913659A CN 105913659 A CN105913659 A CN 105913659A CN 201610341030 A CN201610341030 A CN 201610341030A CN 105913659 A CN105913659 A CN 105913659A
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夏晓梅
杜春燕
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Abstract

本发明涉及一种基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，包含以下步骤：S1、交叉口通行能力的系统动力学模型的建立；包括：S1.1、确定系统边界；S1.2、因果关系分析；S1.3、系统流图分析；S1.4、建立方程；S2、模型仿真与分析；包括：S2.1、模型仿真；S2.2、分析影响交叉口通行能力的各个因素的影响程度。本发明是在已有的交叉口通行能力综合计算方法的基础上，采用系统动力学方法建立交叉口通行能力测算模型，分析影响交叉口通行能力各个因素的影响程度，对今后研究交叉口通行能力有一定的借鉴意义。

Description

基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法
技术领域
本发明涉及交通工程领域中通行能力的测算技术，具体是指基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法。
背景技术
城市路网中，交叉口是车辆与行人汇集、转向和疏散的必经之地，是城市交通的咽喉。不同流向、不同行驶特性、不同类型的机动车流和行人流在此反复地合流、分流、交叉，因此交通运行状况极其复杂，使得道路交叉口成为制约城市路网功能发挥的瓶颈。交叉口通行能力是指交叉口某断面处，单位时间内可能通过的最大交通实体数，亦称交叉口容量。其中，交通实体多指小汽车，当有其它车辆或行人混入时，可按照相关系数进行折算。研究表明，通常情况下，平面交叉口通行能力不足路段通行能力的50％。车辆通过平面交叉口所消耗的时间约占全程时间的40％，而交叉口延误更占了全程延误的90％左右。可见，对城市道路交叉口通行能力的研究，是提升交叉口、路网，以致整个城市综合交通系统功能的关键。综合分析交叉口通行能力的影响因素，减少交叉口通行延误，增强交叉口通行能力的可靠性具有现实的意义。
由于交叉口通行能力研究对交叉口的规划设计、功能评价等意义重大，世界各国都结合自己的国情进行了广泛的研究。道路通行能力的研究始于美国，1950年美国交通工程师协会出版了《道路通行能力手册》第一版，2010年新的道路通行能力(第五版，HCM2010)面世。继美国之后，许多发达国家如英国、法国、德国、日本均根据本国的实际情况，组织专门的研究队伍开展了通行能力方面的实地研究，编制各自的HCM手册。上世纪八十年代至九十年代初，一些发展中国家如印度、巴西、印度尼西亚、韩国、马来西亚等也在各国政府的支持下，对各自的道路通行能力进行了专门的研究，取得了一批研究成果。我国对交叉口通行能力的研究起步较晚，但进步较快。从上世纪80年代开始，各有关单位一方面引进学习国外的有关交叉口通行能力的研究方法及内容，另一方面，又对适应我国国情的通行能力及服务水平等进行了研究。
美国的HCM方法：该方法在计算机动车道的通行能力时，使用了“车道组”这一概念，每一车道组的饱和流率用车道组在理想条件下的饱和流率乘以车道数以及考虑交叉口道路、交通、环境等因素影响的一系列修正系数得到。
英国的TRRL方法：该方法对信号交叉口的车辆延误进行深入的调查分析和研究，并由韦伯斯特建立了延误模型，提出了信号配时和通行能力的计算方法。
澳大利亚的ARRB方法：该方法由澳大利亚ARRB的Akcelik通过对韦伯斯特延误公式进行改进后提出。
日本的计算方法：日本《通行能力手册》(1978)给出的通行能力计算方法与美国的HCM方法有相似之处。
目前，国内信号交叉口通行能力计算方法主要有：停车线法、《城市道路设计规范》推荐方法和冲突点法。
停车线法：以交叉口进口道处的车道停车线为控制断面。在该方法中，对于直行和左转车辆，先求一个信号周期各车道有效绿灯时间内能够通过的车辆数，然后乘以一个小时内的周期数从而得到各车道的通行能力。
《城市道路设计规范》推荐方法：该规范指出信号灯管制十字形交叉口的设计通行能力按停车线法计算。十字形交叉口的设计通行能力为各进口道的设计通行能力之和，进口道的设计通行能力为各车道的设计通行能力之和。该通行能力计算方法作为我国的规范提出后得到了较广泛的应用。
冲突点法：该方法用一个周期内可以有效利用的绿灯时间除以车流紧接通过冲突点的安全车头时距计算车辆通过一个冲突点的通行能力，然后对一个周期内通过各种冲突点的通行能力求和，最后乘以1小时内的周期数得到交叉口的通行能力。
综合来看，现阶段，对交叉口通行能力方面的研究主要集中在分析交叉口通行能力的影响因素以及这些因素对于交叉口通行能力的影响程度、探索不同类型交叉口通行能力的计算方法、对不同交通组织形式下的交叉口的通行能力进行分析、构建交叉口通行能力的综合评价体系并进行可靠性分析、寻找提高交叉口通行能力的各种途径等方面。而建立模型对交叉口通行能力进行仿真分析，并通过改变某些参数动态直观的反映交叉口通行能力的变化趋势这方面的研究还未见到。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，采用系统动力学方法建立交叉口通行能力测算模型，分析影响交叉口通行能力各个因素的影响程度。
为实现上述目的，本发明提供一种基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，包含以下步骤：
S1、交叉口通行能力的系统动力学模型的建立；
S1.1、确定系统边界；
S1.2、因果关系分析；
S1.3、系统流图分析；
S1.4、建立方程；
S2、模型仿真与分析；
S2.1、模型仿真；
S2.2、分析影响交叉口通行能力的各个因素的影响程度。
所述的S1.1中，系统边界的确定取决于研究对象和相应的时间跨度；所述的研究对象是指交叉口通行能力，与系统边界相关的实体包括：交叉口以及构成交叉口的路段、环岛或信号灯的交通组织工具，通过交叉口的车辆和驾驶员。
所述的S1.2中，构建交叉口通行能力可靠度的因果关系图，分析交叉口通行能力可靠度的因果关系图中各要素间的相互关系；其中，有序度和主/支路车道数直接作用于交叉口通行能力，其变化直接影响交叉口通行能力的大小；主/支路行驶车速不仅直接作用于其路段的通行能力，同时也与主/支路驾驶员制动车距、主/支路驾驶员反应车距和主/支路直行车流中车辆最小车头间距有正相关关系；即当主/支路直行车流中车辆最小车头间距处于稳定状态时，主/支路行驶车速越快，交叉口通行能力越大；若主/支路车辆保持高速行驶，则主/支路直行车流中车辆最小车头间距变大，使得交叉口通行能力相应地减小。
所述的S1.3中，根据所建立的交叉口通行能力可靠度的因果关系图，构建交叉口通行能力的系统动力学流图，其包含：主路通行能力、支路通行能力和影响系数；所述的影响系数包含：有序度、系统损失率和主支路通车时间分配比；其中，有序度分别是指信号控制交叉口有序度、无信号控制交叉口有序度和环岛交叉口有序度；主/支路通行能力结合有序度、系统损失率、主支路通车时间分配比和交叉口通行能力可靠度，得到交叉口通行能力。
进一步，所述的主/支路通行能力是通过主/支路单方向车道数、主/支路行驶车速、主/支路直行车流中车辆最小车头间距以及主/支路同向影响系数决定的。其中，主/支路直行车流中车辆最小车头间距包括主/支路车辆长度、主/支路两车间最小的安全静止距离、主/支路驾驶员反应车距和主/支路驾驶员制动车距；主/支路驾驶员反应车距和主/支路驾驶员制动车距都受主/支路行驶车速的影响，并且，主/支路驾驶员反应车距涉及到主/支路驾驶员反应时间，主/支路驾驶员制动车距涉及到主/支路道路附着系数、主/支路坡度、主/支路前/后车制动系数。所述的主支路通车时间分配比是由主/支路单方向车道数决定的。
所述的S1.4中，根据交叉口通行能力的系统动力学流图构建模型方程，即交叉口通行能力的计算方程式为：
C＝SO[rCm+(1-r)Cs]；
Cm＝2000NmvKs/d；
Cs＝2000NsvKs/d；
r = 1 - 1 ( N m N s + 1 ) ;
斜坡函数v＝RAMP(1.2，0，100)，即在0～100min这个时间段内，设定行驶车速以1.2的斜率上升；
Ks＝0.92(N-1)；
d＝lr+lb+l+s；
lr＝vtr/3.6；
l b = ( K 1 - K f ) v 2 254 ( K a - K g ) ;
其中，C，Cm，Cs分别表示交叉口通行能力、主路理论最大通行能力、支路理论最大通行能力；N，Nm，Ns分别表示路段、主路和支路的单方向车道数；r为主支路通车时间分配比；lr，lb，tr分别表示驾驶员反应车距、驾驶员制动车距、驾驶员反应时间；v，l，s，d分别表示行驶车速、车辆长度、两车间最小的静止安全距离、直行车流中车辆最小车头间距；K1，Kf，Ka，Kg，Ks分别表示后车制动系数、前车制动系数、道路附着系数、道路坡度、同向车影响系数；S，O分别表示系统损失率和有序度。
所述的S2.1中，确定模型的相关参数值，包括驾驶员反应时间、后车制动系数与前车制定系数之差、道路附着系数、道路坡度、车辆长度、两车间最小的静止安全距离、支路单方向车道数和系统损失率；确定无信号控制交叉口、信号控制交叉口和环岛交叉口的有序度以及时间边界；进行仿真模拟。
所述的S2.2中，分析得到：相同车道数下，交叉口通行能力与有序度成正比，且不同有序度的交叉口的通行能力变化趋势相同；在保证其它因素不变的情况下，调节交叉口的有序度会使交叉口通行能力成比例性变化。
所述的S2.2中，分析得到：当行驶车速控制在一定范围内时，交叉口通行能力会随行驶车速的提升而上升；当行驶车速过了该范围的上界，交叉口通行能力会随行驶车速的提升而下降；当车辆行驶车速相同时，道路附着系数越大，交叉口的通行能力就越大。
综上所述，本发明所述的基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，是在已有的交叉口通行能力综合计算方法的基础上，采用系统动力学方法建立交叉口通行能力测算模型，分析影响交叉口通行能力各个因素的影响程度，对今后研究交叉口通行能力有一定的借鉴意义。
附图说明
图1为本发明中的交叉口通行能力可靠度的因果关系图；
图2为本发明中的交叉口通行能力的系统动力学流图。
具体实施方式
以下结合图1～图2，详细说明本发明的优选实施例。
系统动力学是分析研究信息反馈系统的一门科学，吸收了信息论和控制论的精髓，实现了与计算机仿真技术的紧密结合，是管理科学和系统科学的一个重要分支。系统动力学将系统看成一个具有多重信息的因果反馈机制，在经过剖析系统，获得丰富的信息之后，建立系统的因果关系反馈图，再转变为系统流图，从而建立起系统动力学模型，最后通过仿真语言和仿真软件对系统动力学模型进行计算机模拟，以对真实系统的结构进行剖析。交叉口通行能力是个复杂的、动态的系统，不仅与交叉口的设计结构直接相关，还与交通需求量、交通组织形式等以及一些不确定的因素密切相关。这些因素相互作用，使得交叉口的实际通行能力发生动态变化，可以从系统的角度，运用系统动力学的方法对其进行定量定性分析。
本发明提供的基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，包含以下步骤：
S1、交叉口通行能力的系统动力学模型的建立；
S1.1、确定系统边界；
系统边界的确定主要取决于研究对象和相应时间跨度。所述的研究对象是指交叉口通行能力，因此，系统的边界只涉及与之相关的实体，具体包括：交叉口以及构成交叉口的路段、环岛或信号灯等交通组织工具、通过交叉口的车辆、驾驶员。这里研究的是上述实体间的关系以及相互作用所构成的系统，不考虑其它可能对整个交叉口通行能力系统产生影响的因素。所述的相应时间跨度实际上就是指某一个时间段。
S1.2、因果关系分析；
交叉口通行能力系统是一个动态的复杂的系统，其影响因素众多，不同层次的要素与影响因素相互制约、相互促进，任何一个环节的变动都可能对交叉口的通行能力甚至整个路网的效率产生影响。因此，在建模过程中，力图抓住主要矛盾，使模型简明扼要又符合实际。
如图1所示，通过分析交叉口通行能力可靠度系统中各要素间的相互关系，构建了交叉口通行能力可靠度的因果关系图。图1中总共包含9条反馈回路，各个反馈回路交叉、部分重叠。其中，有3条正反馈回路，即交叉口通行能力+→交叉口通行能力可靠度+→有序度+→交叉口通行能力；交叉口通行能力+→交叉口通行能力可靠度+→主路车道数+→交叉口通行能力；交叉口通行能力+→交叉口通行能力可靠度+→支路车道数+→交叉口通行能力。从这3条正反馈回路可知，有序度和主/支路车道数直接作用于交叉口通行能力，其变化直接影响交叉口通行能力的大小，所以，这几个状态变量是调控交叉口通行能力的主要因子。其余6条反馈回路的极性具有不确定性，之所以没有确定的极性，是因为主/支路行驶车速不仅直接作用于其路段的通行能力，同时也与主/支路驾驶员制动车距、主/支路驾驶员反应车距和主/支路直行车流中车辆最小车头间距有正相关关系。一方面，当路段直行车流中车辆最小车头间距处于稳定状态时，行驶车速越快，交叉口通行能力越大；另一方面，若保持高速行驶，则路段直行车流中车辆最小车头间距变大，使得交叉口通行能力相应地减小，故调整车辆行驶车速来提高交叉口通行能力要视具体的交叉口情况而定。行驶车速对整个交叉口通行能力系统影响的复杂性决定了它也是作用于该系统的主要因子，并且这些主要因子应该成为模型仿真的主要调控对象。
S1.3、系统流图分析；
系统流图是在因果关系图的基础上，进一步区分变量的性质，更具体、更直观地刻画系统各要素之间的逻辑关系，为进一步研究系统奠定基础的图形表示方法。其图形所承载的信息远远大于因果关系图和文字的叙述，更具逻辑性，更直观，更准确。根据所建立的因果关系图，对各反馈机制进行分析，适当引入交叉口通行能力模型所需的其它变量，构建了交叉口通行能力的系统动力学流图，如图2所示，该图反映了交叉通行能力主要由3个部分组成：主路通行能力、支路通行能力和影响系数。所述的影响系数包含：有序度、系统损失率和主支路通车时间分配比；其中，有序度分别是指信号控制交叉口有序度、无信号控制交叉口有序度和环岛交叉口有序度；主/支路通行能力结合有序度、系统损失率、主支路通车时间分配比和交叉口通行能力可靠度，得到交叉口通行能力。
进一步，所述的主/支路通行能力主要是通过主/支路单方向车道数、主/支路行驶车速、主/支路直行车流中车辆最小车头间距以及相应的主/支路同向影响系数决定的。其中，主/支路直行车流中车辆最小车头间距包括主/支路车辆长度、主/支路两车间最小的安全静止距离、主/支路驾驶员反应车距和主/支路驾驶员制动车距这4个部分。主/支路驾驶员反应车距和主/支路驾驶员制动车距都受主/支路行驶车速的影响，其中，主/支路驾驶员反应车距涉及到主/支路驾驶员反应时间这个因素，而主/支路驾驶员制动车距的构成则相对复杂，涉及到主/支路道路附着系数、主/支路坡度、主/支路前/后车制动系数这4个因素。主/支路附着系数相当于轮胎与路面之间的静摩擦系数，主/支路附着系数越大，车胎不易打滑，行驶安全；反之，行驶缓慢。所述的主支路通车时间分配比是由主/支路单方向车道数决定的。
S1.4、建立方程；
根据交叉口通行能力的系统动力学流图构建模型方程，即交叉口通行能力的计算方程式为：
C＝SO[rCm+(1-r)Cs]；
Cm＝2000NmvKs/d；
Cs＝2000NsvKs/d；
r = 1 - 1 ( N m N s + 1 ) ;
斜坡函数v＝RAMP(1.2，0，100)，即在0～100min这个时间段内，设定行驶车速以1.2的斜率上升；
Ks＝0.92(N-1)；
d＝lr+lb+l+s；
lr＝vtr/3.6；
l b = ( K 1 - K f ) v 2 254 ( K a - K g ) ;
其中，C，Cm，Cs分别表示交叉口通行能力、主路理论最大通行能力、支路理论最大通行能力；N，Nm，Ns分别表示路段、主路和支路的单方向车道数；r为主支路通车时间分配比；lr，lb，tr分别表示驾驶员反应车距、驾驶员制动车距、驾驶员反应时间；v，l，s，d分别表示行驶车速、车辆长度、两车间最小的静止安全距离、直行车流中车辆最小车头间距；K1，Kf，Ka，Kg，Ks分别表示后车制动系数、前车制动系数、道路附着系数、道路坡度、同向车影响系数；S，O分别表示系统损失率和有序度。
此处提到的驾驶员反应车距、驾驶员制动车距、驾驶员反应时间、行驶车速、车辆长度、两车间最小的静止安全距离、直行车流中车辆最小车头间距、后车制动系数、前车制动系数、道路附着系数、道路坡度和同向车影响系数，在主路和支路上均采用相同的参数值。简单举例说明，即主路驾驶员反应车距与支路驾驶员反应车距的参数值相同，其余参数均如此。
S2、模型仿真与分析；
S2.1、模型仿真；
Vensim是一个可视化的建模软件，可以描述系统动力学模型的结构，模拟系统的运行，并对模型模拟的结果进行分析和优化，在系统动力学仿真中运用广泛。这里以系统动力学软件Vensim PLE 5.11A为平台建模和仿真。
确定模型的相关参数值。驾驶员反应时间介于0.4～1.0秒，这里取其上限，设定驾驶员反应时间为1.0秒；后车制动系数与前车制定系数之差取值范围为0.60～0.70，一般取0.67；受天气影响，沥青和水泥道路的附着系数会在0.4～0.7之间发生变化，道路附着系数取中值0.55；并设道路坡度为0；车辆长度为5m；两车间最小的静止安全距离为2m；支路单方向车道数为2；系统损失率为0.98；而主路单方向车道数则不定，可以是2、4、6或8车道，因此此处不做设定。为了确定不同类型交叉口的有序度值，研究者对高峰时间段不同类型的交叉口车流量进行了调研，高峰时间段的车流量比较接近于实际通行能力，将它与该交叉口的理论通行能力相比，得到交叉口的有序度，其计算结果如表1所示。由此假设无信号控制交叉口有序度为0.40，信号控制交叉口有序度为0.60，环岛交叉口有序度为0.45。由于这里研究的是交叉口设计通行能力，因此，与时间的关系不紧密，但时间可反映不同时间段车辆行驶车速、交叉口通行能力的变化趋势，故设定时间边界为0～100，时间单位为min，步长为10min，进行仿真模拟。
根据控制变量的确定原则，以交叉口的通行能力为唯一指标，可以设定各种调控方案，通过多次调整某些变量的大小，对交叉口通行能力变化趋势进行多方面的判定和分析。
表1、不同类型交叉口的有序度
其中，2/2是指双向2车道，物理中央分隔形式；2/4UD是指双向4车道，双黄线中央分隔形式。
S2.2、分析影响交叉口通行能力的各个因素的影响程度；
1、相同车道数下，交叉口通行能力与有序度成正比，且不同有序度的交叉口的通行能力变化趋势相同。模型中保证其它因素不变的情况下，调节交叉口的有序度会使交叉口通行能力成比例性变化。所以，采用合理的交叉口交通组织形式，尽可能地提高交叉口的有序度，不失为提升交叉口通行能力的有效措施。
在相同有序度下，路段车道数的增多会使得交叉口的通行能力增大，其增幅呈递减的趋势。因此，单纯地依靠增加路段的宽度来提升交叉口的通行能力，其瓶颈作用非常明显，受到车辆行驶车速的制约，对交叉口通行能力的贡献值很难把控，难以达到预期的效果。并且，在城市道路网中，大部分路段两边的土地资源都已经被占用，通过拓宽道路来增加车道数量以实现交叉口的扩容已无可能，该措施也不符合资源占用最小化这一可持续发展指标的要求。
2、行驶车速与交叉口通行能力之间的变化关系，即行驶车速控制在一定范围内时，交叉口通行能力会随行驶车速的提升而上升；当行驶车速过了该范围的上界，交叉口通行能力会随行驶车速的提升而下降。当车辆行驶车速相同时，道路附着系数越大，交叉口的通行能力就越大。最优的通过交叉口的速度并不是固定的，要根据实际交叉口影响车辆行驶车速的相关系数分别做出调整。
近几年来，专家们在交叉口通行能力方面作了大量的研究，提出了很多提升交叉口通行能力的方法。例如，对交叉口进行渠化、增加信号控制设备、改变环岛的直径等，这些方法主要是通过提升交叉口的有序度来实现扩大交叉口通行能力的目的，具有现实的可行性。但交叉口有序的程度毕竟有限，要解决如何提升一个有序的交叉口的通行能力的问题就必须采取其它措施。通过本发明的研究发现，车辆通过交叉口的行驶车速是影响交叉口通行能力的一个重要因素。根据交叉口的实际情况以及相应的交通需求，计算出基于交叉口通行能力最大化的行驶车速范围，应该可以改善交叉口的通行状况。为了保证车辆以合理的速度通过交叉口，应考虑适当延长停车线与交叉口的距离，以满足行驶车速的要求。在交叉口树立醒目的行驶车速提示标牌，并配以相应的信号控制和法律法规强制措施，确保行驶车速在规定范围内通过交叉口，实现交叉口通行能力的优化。
综上所述，本发明所述的基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，是在已有的交叉口通行能力综合计算方法的基础上，采用系统动力学方法建立交叉口通行能力测算模型，分析影响交叉口通行能力各个因素的影响程度，对今后研究交叉口通行能力有一定的借鉴意义。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1、交叉口通行能力的系统动力学模型的建立；包括：
S1.1、确定系统边界；
S1.2、因果关系分析；
S1.3、系统流图分析；
S1.4、建立方程；
S2、模型仿真与分析；包括：
S2.1、模型仿真；
S2.2、分析影响交叉口通行能力的各个因素的影响程度。
2.如权利要求1所述的基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，其特征在于，所述的S1.1中，系统边界的确定取决于研究对象和相应的时间跨度；
所述的研究对象是指交叉口通行能力，与系统边界相关的实体包括：交叉口以及构成交叉口的路段、环岛或信号灯的交通组织工具，通过交叉口的车辆和驾驶员。
3.如权利要求2所述的基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，其特征在于，所述的S1.2中，构建交叉口通行能力可靠度的因果关系图，分析交叉口通行能力可靠度的因果关系图中各要素间的相互关系；
其中，有序度和主/支路车道数直接作用于交叉口通行能力，其变化直接影响交叉口通行能力的大小；
主/支路行驶车速直接作用于其路段的通行能力，并且也与主/支路驾驶员制动车距、主/支路驾驶员反应车距和主/支路直行车流中车辆最小车头间距有正相关关系；即当主/支路直行车流中车辆最小车头间距处于稳定状态时，主/支路行驶车速越快，交叉口通行能力越大；当主/支路车辆保持高速行驶，则主/支路直行车流中车辆最小车头间距变大，使得交叉口通行能力相应地减小。
4.如权利要求3所述的基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，其特征在于，所述的S1.3中，根据所建立的交叉口通行能力可靠度的因果关系图，构建交叉口通行能力的系统动力学流图，其包含：主路通行能力、支路通行能力和影响系数；
所述的影响系数包含：有序度、系统损失率和主支路通车时间分配比；其中，有序度分别是指信号控制交叉口有序度、无信号控制交叉口有序度和环岛交叉口有序度；
主/支路通行能力结合有序度、系统损失率、主支路通车时间分配比和交叉口通行能力可靠度，得到交叉口通行能力。
5.如权利要求4所述的基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，其特征在于，所述的主/支路通行能力是通过主/支路单方向车道数、主/支路行驶车速、主/支路直行车流中车辆最小车头间距以及主/支路同向影响系数决定的；
其中，主/支路直行车流中车辆最小车头间距包括主/支路车辆长度、主/支路两车间最小的安全静止距离、主/支路驾驶员反应车距和主/支路驾驶员制动车距；
主/支路驾驶员反应车距和主/支路驾驶员制动车距都受主/支路行驶车速的影响，并且，主/支路驾驶员反应车距涉及到主/支路驾驶员反应时间，主/支路驾驶员制动车距涉及到主/支路道路附着系数、主/支路坡度、主/支路前/后车制动系数；
所述的主支路通车时间分配比是由主/支路单方向车道数决定的。
6.如权利要求5所述的基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，其特征在于，所述的S1.4中，根据交叉口通行能力的系统动力学流图构建模型方程，即交叉口通行能力的计算方程式为：
C＝SO[rCm+(1-r)Cs]；
Cm＝2000NmvKs/d；
Cs＝2000NsvKs/d；
r = 1 - 1 ( N m N s + 1 ) ;
斜坡函数v＝RAMP(1.2，0，100)，即在0～100min这个时间段内，设定行驶车速以1.2的斜率上升；
Ks＝0.92(N-1)；
d＝lr+lb+l+s；
lr＝vtr/3.6；
l b = ( K 1 - K f ) v 2 254 ( K a - K g ) ;
其中，C，Cm，Cs分别表示交叉口通行能力、主路理论最大通行能力、支路理论最大通行能力；N，Nm，Ns分别表示路段、主路和支路的单方向车道数；r为主支路通车时间分配比；lr，lb，tr分别表示驾驶员反应车距、驾驶员制动车距、驾驶员反应时间；v，l，s，d分别表示行驶车速、车辆长度、两车间最小的静止安全距离、直行车流中车辆最小车头间距；K1,Kf，Ka，Kg，Ks分别表示后车制动系数、前车制动系数、道路附着系数、道路坡度、同向车影响系数；S，O分别表示系统损失率和有序度。
7.如权利要求6所述的基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，其特征在于，所述的驾驶员反应车距、驾驶员制动车距、驾驶员反应时间、行驶车速、车辆长度、两车间最小的静止安全距离、直行车流中车辆最小车头间距、后车制动系数、前车制动系数、道路附着系数、道路坡度和同向车影响系数，在主路和支路上均采用相同的参数值。
8.如权利要求7所述的基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，其特征在于，所述的S2.1中，确定模型的相关参数值，包括驾驶员反应时间、后车制动系数与前车制定系数之差、道路附着系数、道路坡度、车辆长度、两车间最小的静止安全距离、支路单方向车道数和系统损失率；确定无信号控制交叉口、信号控制交叉口和环岛交叉口的有序度以及时间边界；进行仿真模拟。
9.如权利要求8所述的基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，其特征在于，所述的S2.2中，分析得到：相同车道数下，交叉口通行能力与有序度成正比，且不同有序度的交叉口的通行能力变化趋势相同；在保证其它因素不变的情况下，调节交叉口的有序度会使交叉口通行能力成比例性变化。
10.如权利要求8所述的基于系统动力学的交叉口通行能力测算方法，其特征在于，所述的S2.2中，分析得到：当行驶车速控制在一定范围内时，交叉口通行能力会随行驶车速的提升而上升；当行驶车速过了该范围的上界，交叉口通行能力会随行驶车速的提升而下降；当车辆行驶车速相同时，道路附着系数越大，交叉口的通行能力就越大。
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