交叉口信号相位设置方法研究

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1、国交通研究与探索(2005)一第六声4"-4交通运输领城青牟掌术会议论文毒。川⋯^～’彬肌”州4∥．』’d’⋯』，∥’·“扩一t，ot，’‘⋯⋯⋯⋯，一p∥∥⋯胛∥街，口撕矿辨∥一rF}掣交叉口信号相位设置方法研究常玉林，张鹏，宫镇摘要：多相位信号控制方式是提高交叉口通行能力，缓解城市交通问题的重要措施之一。本文采用停车线法对多相位信号控制十字形交叉口通行能力模型进行了研究，分析了交叉口通行能力和周期时长的相关变化，并对直行道和左转道均为一条以及直行道两条左转道一条这两种常见状态下交叉口通行能力进行了详细的研究，对有车辆到达率情况下的信号

2、相位长度以及各信号相位设置方式进行了研究，并对该模型进行了简化，最后，选取了一个实际的交叉口，用文中给出的方法对其相位设计进行了改进设计。关键词：交通工程；交叉口；多相位信号配时0引言随着我国国民经济持续高速的发展，城市机动车保有量、交通量大幅度嘞Ⅱ，交通需求也在迅猛噌长，许多大城市普遍出现了程度不同的交通拥堵现象。交叉口作为路网中的结点，汇聚了不同方向的车流，加匕红灯时间的损失、机j乍}l擀因素，使交叉口的通行能力远远低于路段。交叉口成为滞留来自路段的过量交通流的瓶颈，也为城市路网中交通事故的高发地段。对交叉口实施科学的管理和控制是保障

3、交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行能力的重要措施。目前我国城市平面交叉口交通控制多采用信号控制方式，既有两相位信号控制方式，也有多相位信号控制方式。多相位是指信号相位数超过两个的信号控制方式的统称。多相位信号控制将车流在时间E进行分离，减少路口内交通冲突点，改善交叉口的通行秩序，提高了车辆和行人通过路口的安全性。周彤梅和杜亚勋【1】从交通冲突、通行能力和服务水平等方面对多相位售号控制与两相位控制方式进行了比较，认为实施多相位信号控制，是减少复杂交叉口冲突点、提高交叉口安全程度和服务水平的有效途径之一。徐立群，吴聪和杨兆于P】以—个典型

4、十字型信号交叉口为例，分别用目前中国常用的三种计算通行能力方法(冲突点法、停车线法和美国法)计算该交叉口的通行能力，并将结果与实测通行能力进行比较。比轼鲒果显示冲突点法算得的结果与实测结果最接近，而停车线法和美国法算得的结果都偏大。认为冲突点法是—种较适用于中国交通条件及混合交i百流特性的通行能力计算方法。目前，对于交叉口信号配时设计大多采用的是英国的TRLL法。它是以Webster延误模型为基础，i恿过使延误最小来定出最佳周期，以各相位关键车流量定出绿灯时间[al。Webster延误计算是根据统计平衡态理论得出的，这就决定了其只能旌交叉

5、口饱和度较小的情形下才有较好的结果【4l，当饱和度接近1时，计算出来的延误比实际要大很多【3l。1多相位信号交叉口通行能力考察—个十字形信号交叉口，进口道f共有I，2，3，4四个方向，假设每个方向都配置有左转和直行专用信号。对于信号交叉口，—般对向进口道采取的是厨—懈相位，即进口道1、3的信号相位相同，进口道2、4的信号相位相同。为简便起见，取进口道1和2为代表。记信号周期总长度为厶第i(卢1'2)进口道第_，方向(户l代表直行，芦代表左转)的绿灯时间信号长度为奄。记第f进口道第，方向的车潮百过交叉口停车线时，第—辆车所需的时间为白，后面

6、跟随车辆通过停车线时需要的时间为ts，黄灯时间为勺，则有2005·8中国·大连第四部分：交通信息工程及控制wt一1，，，肿●脯■●，膏靠时玉一却f一群曾JW甜泔tj科●￥I帮撑rIir．辨■埘-埘，●I●'蕾学_％P川一㈠fJ^一一{。即记即壹也坞)屯f．j=l2∑‘+∑勺屯，√=I，√=l2c=∑勺，√=I2∑‘+瓯，．』=l黄灯时间白大小在2．4s之间，参数c为—个周期中黄灯时间之和。值c是个和交叉口几侗形状相关的常量，主要和交叉口的大小及车道设置方式相关。设交叉口第f进口道第_，方向的车道数为肌∥，则在—懈周期中该进口道该方向可以通

7、过交叉口的车辆数为嘞睁十，}引—个周期中可以通过交叉口的车辆总数为p∑％=2∑勺宅“譬+·]宅嘉mo陆／t一引—个信号周期长度为三，单位时间可以通过该交叉口的车辆数即交叉口的通行能力为胙兰宅嘉孚陆一引㈥2交叉口车头时距分布车头时距当信号灯由红灯转为绿灯时，排在前面的车辆由于需要有L定的反应时间和-T辙11速时间，因此第—辆车辆的车头时距最大，后面的车辆车头时距依次下降，—般到第四辆车以后，车头时距基本E—致。处于不同排队位置的车辆的车．头时距大致如图1所示。根据我们的实际测量，第—辆车的车头时距平均值约为5s，第四辆车之后的车头时距平均值

8、约为2S。前，1辆车多出来的车头时踞大约有6s。为了计算的方便，将前，1辆车—起737＼＼⋯捧队车辆图1不同位置车辆车头时距分布2005·8中国·大连中国交通研究与探索(2005)一第六多全国