应用案例:信号协调治理短间距路口排队溢出

发布时间:2019年8月30日 17:32    阅读量:2369    文章分类:行业新闻


  短间距路口在现代城市中普遍存在,道路交通信号配时不合理,易出现机动车排队聚集、排队溢出,甚至是交通“锁死”等现象,进而影响整体道路交通畅通。

  本文以南宁市秀东路和嘉兴市洪兴路为例,通过精细划分控制时段、优化信号相位相序、计算路口公共周期和相位差,在保证主车流快速通行、兼顾非机动车及行人过街安全的前提下,可有效提升路段通行效率。

案例一

南宁市秀东路

问题诊断

图1 秀东路短间距路口分布示意图

  南宁市唐山路-秀东路交叉口和园湖路-中华路交叉口相距约150m,南连城市快速路。该路段交通平峰期由北往南平均行程时长为1分29秒,其中等待时间长达40秒,通行效率较低;唐山路-秀东路交叉口东进口左转机动车和西进口右转机动车较多,当同时汇入路口时,受限于路口间距,交通高峰期时常出现机动车排队溢出现象。

图2 优化前路段拥堵情况

优化思路

❖ 明确能否满足协调控制条件

  该路段机非隔离设施和中央隔离设施完善,主道机动车通行干扰少;路口间距较短,车辆通行不易离散;各路口均使用同一型号信号机,具备联网功能。

❖ 确定主相位协调控制方向

  由于路段间北向南总体车流量明显大于南向北车流量,且路段北向南方向排队溢出最为严重,因此保障主协调方向(北往南)最大绿波带宽,可有效减少停车次数、机动车等待时间和排队长度。

❖ 确定次要方向控制方式

由于南往北车流量相对较小,通过调整信号相位和相序,可有效提升道路整体通行效率。

治理措施

❖ 精细化划分控制时段

  园湖路-中华路交叉口受城市快速路进出口流量影响,南北方向交通高峰期持续时间明显长于其他进口方向,通过将路口控制时段精细划分,可有效区分南北方向交通晚高峰和交叉口整体交通晚高峰,增强不同流量下协调控制效果。

❖ 单个交叉口相位优化

  通过将唐山路-秀东路交叉口南北方向相位“先南北直行,后南北左转”,优化为“先南口单放,后北口单放”单进口放行模式,可有效清空南进口车流,加快南往北车流疏散,减少停车等待时间。

❖ 确定各时段公共周期

  园湖路-中华路交叉口与主干路相交且路口较宽,是关键交叉口,通过调整唐山路-秀东路交叉口控制时段周期与其保持一致,可保证各时段协调控制效果。

❖ 测算各时段相位差

  将唐山路-秀东路交叉口东进口左转机动车由北往南直行通过园湖路-中华路交叉口设定为主要协调方向,可保障绿波效果。

图3 秀东路段绿波协调示意图

实施效果

  交通平峰时段:北往南主协调方向车流可不停车通行,行驶时长约36秒,比优化前减少约1分钟。   交通高峰时段:中华园湖路口早高峰持续时间比优化前减少15分钟,晚高峰持续时间比优化前减少35分钟。

图4 秀东路段优化后实拍图

  高德拥堵指数显示:路段全天拥堵指数均有不同程度下降,其中早高峰期间拥堵指数下降20%,拥堵缓解效果最为明显。

案例二

嘉兴市洪兴路

问题诊断

图5 洪兴路短间距路口分布示意图

  嘉兴市中环西路-洪兴路交叉口与洪兴路-友谊街交叉口相距仅50m,中环西路为主干路,双向6车道,交通流量较大。由于路段排队空间不足,经常出现机动车排队溢出情况,影响道路正常通行;洪兴路-友谊街交叉口存在机非冲突,影响慢行交通安全。

优化思路

洪兴路段在道路隔离设施、路口间距及信号机等方面均具备协调控制条件。

❖ 确定协调控制方向

  在保证中环西路南北协调的前提下,重点通过协调路段间东西向车流,加快洪兴路左转放行效率,减少停车次数和等待时间。

❖ 路口相位方案优化

  优化放行相位,调整放行方式和顺序,在常规四相位放行的基础上增加搭接相位,保证交叉口之间排队车辆及时通过。

❖ 设置不同时段的公共周期及相位差

  根据不同时段车流情况,合理计算路口间公共周期和相位差,交通高峰期尽量减少排队长度,交通平峰期力求不停车一次通过。

治理措施

❖ 路口相位方案优化

图6 中环西路-洪兴路交叉口相位设置

  图6中相位1的设计目的是将左转排队机动车提前放行,根据路口具体情况和不同时段左转排队长度,相位1的时间可设置为10-20s。

图7 洪兴路-友谊街交叉口相位设置

  图7中相位1设计目的是综合考虑东进口左转车辆较少且地面车道功能为左转和直行公用,因此设置东进口直行和左转同时放行;相位3设计目的是考虑到西进口非机动车左转,因此将机动车直行灯变为红灯,设置左转专用相位,方便左转非机动车通行,减少机非冲突;南北方向均为单进口道,因此设置南北方向左转和直行同时放行。

❖ 确定配时参数的取值

  根据不同时段交通流量设置公共周期,针对交叉口间距设置交通高峰期相位差为15s,即中环西路-洪兴路交叉口信号滞后于洪兴路-友谊街交叉口15s放行。早晚高峰选取公共周期为160s,并根据各方向车流确定各相位绿灯时长。

实施效果

  优化后中环西路-洪兴路交叉口东进口左转机动车能够及时通过交叉口,洪兴路-友谊街交叉口西进口左转机动车减少了排队等待时长,均不再出现机动车排队溢出情况。

案例总结

  短间距路口在城市交叉口群中较为常见,对于相邻短间距(不足200m)的交叉口,主要解决交叉口之间机动车排队问题,使得机动车快速通过交叉口而不产生积压和排队,重点通过相邻路口协调以及相位相序合理设置,配合精细化时段划分应对,实施后可利用仿真和互联网数据评估对方案优化调整。

文章来源:公安部交通管理科研所微发布