基于合肥市濱湖新區丁字路口交通信號燈優化與應用

江偉++唐志華

摘 要：隨著我國國民經濟的發展，交通在人們生產與生活中的作用日益突出。機動車越來越多，帶來的交通擁擠，交通阻塞，甚至交通事故也會經常發生。面對現在的交通狀況，必須立即采取實際行動和正確的措施，來建造一個安全暢通的城市道路交通環境。該文以合肥市濱湖新區丁字路口為例，對該地區丁字路口交通狀況的實際情況，通過理論總結和分析、實地交通調查和數據處理，對燈控信號進行調整和優化，增加各個交叉口的車流量，達到優化燈控系統，緩解交通壓力的目標。

關鍵詞：交叉口 車流量 燈控系統

中圖分類號：TU984.18 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（b）-0021-02

隨著我國經濟飛速發展，人民的生活水平與收入需要不斷提升，人口的數量也在不斷增加，基于交通工具的便利，人們出行方便，居民出行次數日益增多，加上機動車保有量的增長，因此造成城市道路的擁擠、交通堵塞、車流量不均衡等一系列的交通問題。在這樣的交通情況下，便需要采取正確的措施和優化方案，解決交通不便的問題，營造安全通暢的交通運輸環境[1]。

1 交叉口交通信號燈的設計

1.1 箭頭模式的交通燈控制策略

根據交通燈的控制規則，在每個街口設立左拐、右拐、直行以及行人四種模式的指示燈。交通燈有紅、綠兩種顏色。交叉口模型如圖1。

通過不同通行方式的實驗，可以得出結論，交通量大的交叉口可以選擇雙色LED發光管拼成箭頭形狀用來指示不同交通方向。綠色表示可以通行，紅色則表示不可以通行。

1.2 交通流量數據采集

如果在丁字路口設立了紅綠燈模式，右轉的車輛就會與行人發生沖突，這種情況下就會導致一些行人冒險過馬路，因此，建議在一些路口盡量的采取箭頭模式的交通燈，來保持交通環境的安全。對廬州大道與紫云路的交叉口進行調研，首先需要對交通量進行統計。交通量的定義是在選定的時間段內，通過道路的某一個地點、某一個斷面或者某一條車道上交通體的數量[2]。

根據統計交通量的方法：（1）人工計數法：人工紙上計數法是我國目前交通量調查比較常用的一種方法，只要有一個或幾個人員，帶著計時器、紙、筆和記錄板，然后在指定的路段或交叉口進行調查。這種方法很簡單，地點和人員的變動也很靈活。優點在于容易掌握，精度高，信息也容易整理。缺點是這種方法勞動強度比較大，而且冬天和夏天的室外工作會非常辛苦。一般只用于短期的交通量調查。（2）攝像法：攝像法是一種持續的、在一定時間內連續用相機記錄交通流數據的方法。工作地點，要求選在較高的位置或適合的建筑物上，方便觀測到自己想要觀測的范圍。然后把拍攝到的錄像再一次放映出來，并且安排人工進行統計。這種方法的優點是現場所需人力比較少，資料使用的周期長，簡單直觀。攝像法的缺點是費用比較高，而且整理資料時耗費人工多。 （3）自動計數法：自動計數法是調查交通量運用比較普遍的一種方法，它采用自動裝置，使用起來也比較方便，可以連續側記1 d或者1個月的交通量，可以在任何道路、任何天氣條件下調查交通量。這種方法在購買自動裝置的時候花費大，以后花費都很少，比較適合較長時間的交通量調查。

該論文是采用人工計數法來進行數據收集。整理后得到盧州大道與紫云路交叉口的早高峰的交通量數據。

目前紫云路與廬州大道交叉口的信號配時參數如表2。

在實際調查過程中，發現東西南北進口的紅燈時間都較長，車流量也很大，所以決定在四相位的前提下，要使綠燈時間不變，紅燈時間減少。設計配時參數如表3。

對比表2與表3可知，東西直行和東西左轉縮短了25 s，南北直行和南北左轉的紅燈時間則減少了10 s。紅燈時間的減少使周期時長也縮短，加快了車輛的流動速度，能夠減少交通擁堵。

3 可行性分析

通過實地調研，得出直行第一輛車啟動的時間為2.4 s，平均時間為2.6 s。左轉第一輛車為3.5 s，平均時間為3.0 s。這時我們可以運用通行能力的計算方法來計算該口的通行能力。

（1）東進口通行能力計算

直行通行能力：3600/190（44-2.4/2.6+1）×0.9=289 pcu/h

289×3=869 pcu/h

左轉通行能力：3600/190（32-3.5/3.0+1）×0.9=179 pcu/h

179×3=537 pcu/h

東進口通行能力：869+537=1406 pcu/h

（2）西進口通行能力計算

直行通行能力：3600/190（66-2.4/2.6+1）×0.9=433 pcu/h

433×3=1301 pcu/h

左轉通行能力：3600/190（52-3.5/3.0+1）×0.9=292 pcu/h

292×3=878 pcu/h

西進口通行能力：878+1301=2179 pcu/h

（3）南進口通行能力計算

直行通行能力：3600/190（86-2.4/2.6+1）×0.9=564 pcu/h

564×3=1693 pcu/h

左轉通行能力：3600/190（45-3.5/3.0+1）×0.9=284 pcu/h

284×3=852 pcu/h

南進口通行能力：1693+852=2545 pcu/h

（4）北進口通行能力計算

直行通行能力：3600/190（87-2.4/2.6+1）×0.9=568 pcu/h

568×3=1705 pcu/h

左轉通行能力：3600/190（42-3.5/3.0+1）×0.9=235 pcu/h

235×3=705 pcu/h

北進口通行能力：1705+705=2410 pcu/h

因此，在沒有設立待行區域時，交叉口處的通行能力為：

1406+2179+2545+2410=8540 pcu/h

在信號燈配時上，以廬州大道與紫云路交叉口為例。調查方案之前，東西直行減少11 s，東西左轉減少5 s，南北直行減少10 s，南北左轉則減少10 s。周期時長隨著紅燈時間減少而縮短，車輛的流動速度也隨著加快。調整配時方案后，對交叉口的車流量與調整前做了對比，信號配時調整后，交叉口的車流量都增加了。在廬州大道與紫云路交叉口，高峰期時段每小時總車流量在調整之前為9 556輛，調整后為10 121輛，每小時增加了565量。

參考文獻

[1] 尹麗子.城市路口交通信號燈相位優化設計[D].山東大學，2004.

[2] 劉曉.關于城市交通擁堵問題研究的文獻綜述[J].經濟研究導刊，2010（4）：102-103.