城市干道交通控制研究

周臻浩

摘 要：本文從城市干道協(xié)調(diào)控制方法開始入手。首先，介紹了干道交通協(xié)調(diào)控制的研究背景和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。然后對城市干道交通特性進行了分析，再對城市干道的協(xié)調(diào)控制方法和交叉口渠化方法進行了研究，并通過學(xué)習(xí)干道協(xié)調(diào)控制的原理，對干道協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)方案設(shè)計的有了大致的思路。

關(guān)鍵詞：交叉口;通行能力;渠化;信號控制

0 引言

針對交叉口的特點，信號控制通過時間分配來有效的管理與控制參與交叉口的交通流。它運用交通設(shè)施，合理分配車道路權(quán)，設(shè)計和優(yōu)化信號配時方案，保障交叉口車流安全有序參與交叉口運作[1]。

國外學(xué)者探究交叉口處的交通流特征以及分析其異同。Whiting和Kimber首次提出過飽和延誤模型[2]，隨后Akcelik以及美國工程協(xié)會等均對此進行修正[3]。

梁驍、殷勇輝、吳顏[4]探究交叉口交通流的動態(tài)可變性，建立仿真模型，以最大有效綠燈時間為目標，提出周期和信號配時的可變動態(tài)方案并驗證其可行性，降低交叉口均勻延誤。

1 交叉口渠化概述

交叉口渠化是一種能夠提高道路通行效率和保障交通運行安全的重要措施。交叉口交通渠化，就是利用各種交通設(shè)施和交通標志、標線對交通流進行管控，就像水在渠道中的運動狀態(tài)一樣，各方向交通流互不干擾、安全有序的運行，采用交叉口渠化措施可以使交叉口內(nèi)的交通活動穩(wěn)定有序的進行[5]。

2 交叉口案例分析

2.1 機動車交通量

根據(jù)實地考察交叉口內(nèi)各方向車道分布情況和各方向大致交通量，對各交叉口的各個進口道分配統(tǒng)計人員，采用人工計數(shù)法獲取交叉口各進口道交通流量。對研究目標路段上五個交叉口進行早高峰（07.30～08.30）、平峰（11：00～12：00）、晚高峰（17：30～18：30）時段的交通量進行調(diào)查統(tǒng)計。主要調(diào)查各方向進口道交通量、信號燈配時、交叉口類型和渠化現(xiàn)狀等，為便于描述，本文將由北向南將各交叉口分別記為1～5。

其中早高峰時，渝南大道—交警支隊和渝南大道—交管局這兩個交叉口排隊情況較為嚴重。晚高峰時，排隊主要集中在渝南大道與巴南大道交叉口處。其中渝南大道—交管局東進口右轉(zhuǎn)車流與北邊過街行人沖突較大。其中北進口和南進口早晚高峰流量差距最大的分別是渝南大道—交警支隊、渝南大道—交管局交叉口。

2.2 渝南大道八公里至九公里段交叉口渠化方案

2.2.1 渝南大道—車時光交叉口

此交叉口右方是大型市場入口，且475路公交車在此掉頭，總體情況來說左轉(zhuǎn)車流較大，并且排隊長度較長。道路中央分隔帶處可以設(shè)置一定長度的待行區(qū)，這能夠增加車輛左轉(zhuǎn)的效率。

2.2.2 渝南大道—麗都金街交叉口

此路口南進口方向沒有設(shè)置掉頭車道，但許多車輛違法行駛，在人行橫道上進行掉頭行為，這會在北出口車道處形成沖突點，容易造成安全事故。根據(jù)實地調(diào)查，前方200m處有供南北向掉頭車輛的路口。為保障行人和來往車輛的安全，應(yīng)在交叉口處設(shè)置禁止掉頭標識，引導(dǎo)車輛在正確地點進行掉頭行為。

2.2.3 渝南大道—交警支隊交叉口

此交叉口周圍有大量的汽車市場，人流量較多，且南進口方向左轉(zhuǎn)和掉頭車輛較多。在左轉(zhuǎn)交通流運行時，許多行人橫向穿越，造成左轉(zhuǎn)車輛停止次數(shù)較多，建議在車道兩邊增設(shè)人行道護欄，減少行人違法過街行為，引導(dǎo)行人守法過街。人行橫道護欄可以保障南進口左轉(zhuǎn)車輛能夠穩(wěn)定運行，阻隔行人與車輛之間的沖突，保障交通的穩(wěn)定性和行人的安全。

2.2.4 渝南大道—巴南大道交叉口

對于此交叉口來說，西進口右轉(zhuǎn)車流較大，在綠燈時間內(nèi)，車輛都爭搶著有限的空間資源。特別是在轉(zhuǎn)彎和合流處，由于道路轉(zhuǎn)彎半徑較小，車輛間極易發(fā)生摩擦，建議設(shè)置西進口左轉(zhuǎn)導(dǎo)流線，引導(dǎo)西進口左轉(zhuǎn)車輛沿導(dǎo)流線行駛，這能一定程度減少交叉口內(nèi)的運行沖突。

2.3 路段協(xié)調(diào)控制優(yōu)化方案

2.3.1 計算系統(tǒng)公共周期

經(jīng)過韋伯斯特法計算得到早高峰時段各個交叉口的最佳周期和綠信比，確定系統(tǒng)公共周期為85s，得到各交叉口的各個相位綠燈時間如下表1所示。

3 交叉口案例結(jié)論

本案例首先對渝南大道八公里至九公里的概況進行了說明，并將通過實際調(diào)查得到了干道的交叉口間距、實際交通流量、交叉口渠化等情況;其次，分析了此干道交通運行情況，對干道中各個交叉口存在的問題進行了渠化設(shè)計優(yōu)化，并通過韋伯斯特法計算了各交叉口相位配時。

參考文獻：

[1]姬利娜，宋清華.非對稱放行方式下的干道雙向綠波協(xié)調(diào)控制[J].公路交通技，2011，28（10）：96-101.

[2]ZHANG C，XIE Y C，GARTNER N H，et al.AM-Band：An asymmetric multi-band model for arterial trafficsignal coordination[J]. Transportation Research Part C，2015（58）： 515-531.

[3]YANG X F，CHENG Y，CHANG G L.A multi- pathprogression model for synchronization of arterial trafficsignals[J].Transportation Research Part C，2015（53）：93-111.

[4]Khisty C J，Lall B K.Transportation engineering：an introduction[J].Transportation Engineering An Introduction，2002，

7（01）：30-31.

[5]凌艷妮.城市道路交叉口渠化設(shè)計分析[J].智能城市，2018，4（05）：93-94.