城市信號交叉口交通控制優(yōu)化研究

摘要：信號交叉口是城市道路網(wǎng)中重要節(jié)點，對城市信號交叉口進行交通控制優(yōu)化研究可以有效改善交通。本文通過實地調(diào)查，針對不同交叉口進行優(yōu)化設(shè)計，利用VISSIM軟件仿真評價。對重慶某道路4個交叉口改善優(yōu)化設(shè)計。結(jié)果表明：1號交叉口的車道功能改變，3號交叉口的右轉(zhuǎn)提前設(shè)置以及優(yōu)化配時設(shè)計能降低車輛延誤時間，提高整個交通網(wǎng)絡(luò)通暢性。

關(guān)鍵詞：信號交叉口;信號配時;車輛延誤;VISSIM仿真

引言

隨著城市交通問題日益突出，城市交叉口信號配時及渠化的不合理易引起交通問題。較多學(xué)者對城市信號交叉口的優(yōu)化進行了研究，主要有交叉口信號配時設(shè)計及渠化優(yōu)化設(shè)計兩類。申鑫澤等[1]對混合交通流環(huán)境下信號交叉口進行時空分離及優(yōu)化設(shè)計，有效減少信號周期、排隊長度及車輛延誤時間;許翔華等[2]通過感應(yīng)綠波控制，從進口道渠化及信號配時優(yōu)化交叉口存在的問題，解決交叉口擁堵問題;戴靜[3]對信號交叉口綜合待行區(qū)設(shè)置形式、條件及交通控制方式進行優(yōu)化仿真研究，在一定程度上緩解交叉口的通行壓力。

1工程現(xiàn)狀

1.1現(xiàn)狀交通流

通過實地調(diào)查區(qū)域四個主要的交叉口，包括環(huán)形交叉口、十字交叉口、上下交叉口，除此之外，路段中還存在讓行信號控制地點，交叉口和信號控制地點都形成了交叉口瓶頸地段，全長2.2公里左右，本文取得不同交叉口進口道車流量。

1.2現(xiàn)狀配時

（1）1號交叉口

該信號配時采用的是四相位，周期112秒，其中南北直行右轉(zhuǎn)為第一個相位，南北左轉(zhuǎn)為第二個相位，東西直行加右轉(zhuǎn)為第三個相位，東西左轉(zhuǎn)為第四個相位。

（2）2號交叉口

該交叉口為三路交叉，共有六個相位，周期78?秒，第一相位為西直行，第二相位為東直行，第三相位為東左轉(zhuǎn)，第四相位為西右轉(zhuǎn)，第五相位為北左轉(zhuǎn)，第六相位為北右轉(zhuǎn)，北調(diào)頭車輛無需信號控制，因交叉口的交通量較小，渠化也較完善，所以信號配時周期較短。

（3）3號交叉口

該信號配時方案采用的是早期遲斷式信號控制設(shè)計，第一相位為東右轉(zhuǎn)直行，第二相位為東左轉(zhuǎn)，第三相位為西直行右轉(zhuǎn)，第四相位為西左轉(zhuǎn)，第五相位為南直行右轉(zhuǎn)，第六相位為南左轉(zhuǎn)直行右轉(zhuǎn)，第七相位為北右轉(zhuǎn)直行，第八相位為北左轉(zhuǎn)，四個進口道均設(shè)左轉(zhuǎn)保護相位，左轉(zhuǎn)相位均與本進口道直行車輛保持一致。

（4）4號交叉口

該交叉口為環(huán)形交叉口，無信號配時。

2交通控制優(yōu)化設(shè)計

2.1渠化優(yōu)化設(shè)計

本文1號交叉口和3號交叉口進行了渠化優(yōu)化設(shè)計。其中1號交叉口將東口道路的左轉(zhuǎn)車道、右轉(zhuǎn)車道和直行右轉(zhuǎn)車道渠化為東口道路為左轉(zhuǎn)車道、直行右轉(zhuǎn)車道;西口道路為左轉(zhuǎn)車道、右轉(zhuǎn)車道和直行右轉(zhuǎn)車道渠化為直行車道和兩條直行右轉(zhuǎn)車道。其中3號交叉口將每個方向進口道的右轉(zhuǎn)車道提前設(shè)置，右轉(zhuǎn)的車輛提前通過，不影響直行車輛，降低通行時間。

2.2信號配時優(yōu)化設(shè)計

對渠化后的1、2號交叉口信號配時設(shè)計。其中1號交叉口采用四個相位，周期120秒，其中南北直行右轉(zhuǎn)為第一個相位，南北左轉(zhuǎn)為第二個相位，西進口直行加右轉(zhuǎn)為第三個相位，東左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)為第四個相位;2號交叉口為六個相位，周期145秒，第一相位為西左轉(zhuǎn)，第二相位為東左轉(zhuǎn)，第三相位為東右轉(zhuǎn)加直行，第四相位為西右轉(zhuǎn)加直行，第五相位為北左轉(zhuǎn)和南左轉(zhuǎn)，第六相位為北右轉(zhuǎn)直行和南右轉(zhuǎn)直行。

3交叉口VISSIM仿真

利用VISSIM仿真軟件輸入車流量、車型比例，設(shè)置不同車道功能，輸入行人參數(shù)，設(shè)置沖突點等，盡量與實際交通運行一致。改善后的四個交叉口的VISSIM仿真結(jié)果表明?4個交叉口的交通問題得到了有效的改善，延誤時間減少，服務(wù)水平得到了提高。其中，1號交叉口的延誤時間由39.6s減少到16.5s，服務(wù)水平由D提高到B;2號交叉口延誤時間由2.2s縮短至1.8s，3號交叉口延誤時間由29.1s縮短至7.4s，服務(wù)水平由C提高至A，4號交叉口延誤時間由39.3s縮短至30s，服務(wù)水平由D提高至C。

4結(jié)論

本文通過渠化和信號配時優(yōu)化設(shè)計對多個交叉口進行改善，利用VISSIM軟件仿真優(yōu)化前后交通運行情況。對不同交叉口進口道進行車道流向改變，改變車道原有功能，以及對右轉(zhuǎn)和直行車道進行右轉(zhuǎn)車輛提前設(shè)計，結(jié)合信號配時優(yōu)化設(shè)計，可以有效降低該道路交叉口車輛延誤時間，提高道路服務(wù)水平。

參考文獻

[1]申鑫澤，方筱睿，李昆.混合交通環(huán)境下信號交叉口的優(yōu)化設(shè)計[J].河南科技，2020（20）：122-124.

[2]許翔華，楊希銳，曲大義，王進展，曹俊業(yè)，萬孟飛.基于感應(yīng)控制的信號交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計及仿真[J].青島理工大學(xué)學(xué)報，2016，37（05）：120-125.

[3]戴靜.基于仿真技術(shù)的信號交叉口綜合待行區(qū)設(shè)置分析[J].交通與運輸，2021，37（02）：12-15.

作者簡介：王嬌（1997年10月-），女，漢族，重慶長壽人，碩士研究生在讀，研究方向：道路交通規(guī)劃與管理、網(wǎng)聯(lián)自動駕駛車輛控制。