路口概況

振業(yè)大道是某市東西向主干道，早晚高峰車流量大。振業(yè)大道-梅花路口是K形路口（含梅花一路和梅花二路），其中梅花一路為進入大型醫(yī)院的道路，白天全天進出的車流量較大。在振業(yè)大道-梅花路口西側(cè)100米左右，為某機關(guān)單位進出口，為方便辦事群眾車輛進出，近期該單位門口建設(shè)了信號燈。

?圖1 協(xié)調(diào)路段交通概況

現(xiàn)在需要給機關(guān)單位進出口新建的信號燈設(shè)計一套信號控制方案，只在早高峰（進入單位人多）、晚高峰（離開單位人多）時段啟用控制方案，并與振業(yè)大道-梅花路口進行協(xié)調(diào)控制，其余時間進行信號燈黃閃控制。

振業(yè)大道-梅花路口為信號控制路口，該路口的信控方案經(jīng)過長期的運行調(diào)整，能較好地適應交通流的變化情況，運行穩(wěn)定。該路口早晚高峰信號控制運行情況分析如下：

圖2 振業(yè)大道-梅花路口早高峰方案（周期186s）

圖3 振業(yè)大道-梅花路口晚高峰方案（周期177s）

圖4 振業(yè)大道-梅花路口早高峰流量流向圖

（單位：pcu）

圖5 振業(yè)大道-梅花路口晚高峰流量流向圖

（單位：pcu）

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，振業(yè)大道-梅花路口往機關(guān)單位路口方向的車流主要集中在A\B\E相位（早高峰）和A\D相位（晚高峰），形成的車流疊加效應相當嚴重。結(jié)合實地調(diào)研數(shù)據(jù)，對早高峰時段兩個路口之間東往西方向車流進行交通仿真，得出以下結(jié)果：

圖6 未啟用信號燈的仿真效果圖

表1 未啟用信號燈的仿真數(shù)據(jù)

通過上表數(shù)據(jù)可知，在啟用單位路口信號燈之前，因為振業(yè)大道-梅花路口往機關(guān)單位路口方向車輛連續(xù)幾個相位疊加涌入，導致兩個路口之間在高峰期最大排隊長度達70米，平均車輛延誤為37.2秒/輛，路段總體排隊壓力相對較大。

存在問題

1、從振業(yè)大道-梅花路口到機關(guān)單位進出口的路段間距極短，只有100米左右，加上高峰期路段流量大（斷面流量2000pcu/h），在高峰期啟用信號燈（機關(guān)單位路口），待行車輛很容易從機關(guān)單位路口回溢至振業(yè)大道-梅花路口。

2、機關(guān)單位路口的西出口為2條車道，而東進口為3條車道，出口車道少于進口車道，存在通行瓶頸。在機關(guān)單位路口未建設(shè)信號燈前，該瓶頸位就存在車輛消散困難的問題。

3、振業(yè)大道-梅花路口為畸形路口，附近有大型醫(yī)院，車流和人流量大，交通情況復雜，現(xiàn)有配時方案經(jīng)過長期運行調(diào)整，已經(jīng)達到比較穩(wěn)定的狀態(tài)。所以在與單位路口進行協(xié)調(diào)控制方案設(shè)計時，要求盡量避免改動現(xiàn)有方案。

根據(jù)機關(guān)單位進出口早晚高峰流量特點，設(shè)計早晚高兩套不同的放行方案。振業(yè)大道-梅花路口保持原方案不改動，兩路口間設(shè)置東往西單向協(xié)調(diào)。

1、早高峰協(xié)調(diào)方案如下（周期186S）：

圖7 早高峰機關(guān)單位路口放行方案

備注：機關(guān)單位路口東西進口無行人過街設(shè)施

圖8 早高峰振業(yè)大道-梅花路口放行方案

在新方案中，早高峰機關(guān)單位路口的放行方案設(shè)計為非對稱的雙周期結(jié)構(gòu)，B相位與振業(yè)大道-梅花路口的B相位進行協(xié)調(diào)，且機關(guān)單位路口B相位的綠燈時間略大于振業(yè)大道-梅花路口的B\C\D三個相位的綠燈時間（含過渡態(tài)時間）之和，這樣可以保障振業(yè)大道-梅花路口這三個相位東往西的大部分車流一次通過單位路口。

同時，機關(guān)單位路口的E相位，作為東西向的第二次放行，可以清空B相位放行時未能一次通過的車輛和振業(yè)大道-梅花路口A相位的中東往西的部分車輛，以保障下一個周期的的協(xié)調(diào)效果。

2、晚高峰協(xié)調(diào)方案如下（周期177S）：

圖9 晚高峰機關(guān)單位路口放行方案

備注：機關(guān)單位路口東西進口無行人過街設(shè)施

圖10 晚高峰振業(yè)大道-梅花路口放行方案

晚高峰方案中，機關(guān)單位路口的放行方案同樣為非對稱的雙周期結(jié)構(gòu)，A相位與振業(yè)大道-梅花路口的A相位進行協(xié)調(diào)，機關(guān)單位路口的A相位綠燈時間略大于振業(yè)大道-梅花路口的A\B相位的綠燈時間（含過渡態(tài)時間）之和。機關(guān)單位路口的C相位用以清空上一次放行未能通行的車輛和振業(yè)大道-梅花路口D相位的部分車輛。

方案效果

啟用信號燈之后的動態(tài)仿真效果如下：

圖11 啟用信號燈的仿真動態(tài)圖

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研數(shù)據(jù)和設(shè)計方案，對通行壓力最大的早高峰進行仿真，得到路口的運行指標如下表所示：

表2 早高峰方案仿真效果對比

從上表數(shù)據(jù)可知，機關(guān)單位路口啟用信號燈后路口平均最大排隊長度和平均車輛延誤時間都有增長，通行效率下降明顯，其中最大排隊長度已經(jīng)接近路段排隊上限，但并未對上游路口造成太大干擾。

案例小結(jié)

通過本案例，得出以下一些經(jīng)驗：

1、在城市主干道燈控路口相鄰100米機關(guān)單位進出口建設(shè)信號燈是否合理？這個問題本文暫不作探討。但如此近距離的交叉口給信號配時帶來一定的難度，交通效率也會受到較大的影響。

2、本方案單位路口采用的非對稱雙周期控制方案（大小周期），適用于路口間距離比較近、路段干擾少的情況，且上游協(xié)調(diào)路口進入車流是連續(xù)集中的，可以避免車輛通行過程出現(xiàn)的離散，最大程度利用主相位的綠燈時間。

3、非對稱雙周期控制方案靈活地利用了非主要路口的通行特點，既照顧了主要車流方向的車輛，又巧妙地清空了路口間的排隊車輛，防止出現(xiàn)排隊回溢，有效保障交通順暢。