基于相交干道的绿波协调设计实证研究

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1、2014年4月第4期城市道桥与防洪科技研究205基于相交干道的绿波协调设计实证研究侯宗霖(常州市规划设计院，江苏常州213001)摘要：交通干线是城市交通的大动脉，承载了主要的交通流，实现干线绿波信号协调控制一定程度上可解决城市的交通拥堵问题。首先概述了绿波协调控制基本原理，在此基础上，提出了相交干道绿波协调设计的理论方法，并以镇江市大港新区相交主干路为例，运用相交干道协调控制理论，建立线控系统，并利用VISSIM仿真软件对线控系统实施前后的道路运行状况进行了比较分析。研究结果表明，采用绿波协调设计后，该相交干道高峰时段的

2、平均延误减少7．92％，平均停车次数减少20．41％，交通通行效率显著提高。关键词：相交干道；绿波；协调；线控系统；实证研究中图分类号：U491．2文献标识码：A文章编号：1009—7716(2014)04—0205—04调设计的理论方法，选取了典型的城市相交主干0引言道作为研究案例，运行相交干道协调控制理论，建在城市交通中，交通干线承担了大量的交通立线控系统，并利用VISSIM仿真软件对线控系统负荷，干线的交通畅通对于改善城市交通状况往实施前后的道路运行状况进行了比较分析。往具有很大作用。现代城市交叉口信号控制理论1绿波

3、协调设计原理研究证明：交叉口信号间的协调优化，使得交通流在交叉口处遇到绿灯信号而不停车等待，将会有1．1主要控制参数效改善在高峰时段的交通拥堵现象。美国道路通绿波控制是指车流通过各个相邻交叉路口获行能力手册证明，实施道路交通绿波控制对交通得连续绿灯的信号状态。与单交叉口信号配时相流的时间延误改善超过200％至400％以上}1]。比，绿波控制中涉及到的主要基本参数包括公共目前国内外对于干线绿波协调控制方面的研周期和相位差【71。究，已经有了一些比较成熟的理论方法。J．D．C．(1)公共周期Litter和w．D．Brooks等

4、人建立了包含周期、绿灯时在干线协调控制中，为了使相邻交叉口的交通间、车速及交叉口间距等参数的混合整数规划模信号能够协调运行，各个交叉口交通信号的周期型(MILP)[2j，并利用最大绿波带相位差优化方法开长度要保持一致，该周期称为公共周期。因此，公发了MAXBAND(最大绿波带交通信号设计优化程共周期的确定可以通过以下方法获取：首先根据序)。Park等提出了一种针对固定周期的随机信号系统中各交叉口的布局以及交通流向、流量，依据优化方法，使用一种GA的接口与仿真模型相结合单个交叉口信号配时原理，计算出各交叉口交通来对周期长度、

5、绿信比、相位差同时进行优化[3】。信号所需要的周期时长，然后从中选出最大周期AWarberg、JLarsen和RMJorgensen对当前的几种时长作为干线协调的公共周期时长，需要周期最线控系统进行分析，详细阐述了DOGS干线配时大的交叉口称为关键交叉口。实际应用中，对于交方法[4j。陈森发、毛岚等根据大系统分解协调原理，通流量较小的交叉口，其周期长度与公共周期长提出一种新的城市交通信号灯模糊线控方法【。王度差距较大，可把公共周期分解成两个周期相同俊刚建立了一种以绿波带宽最大为目标函数、以或者大小不同的信号周期，使得该交叉

6、口连续两相位差为决策变量的变带速干线协调控制的数学个周期时长之和等于公共周期时长。模型[。(2)相位差本文归纳总结了绿波协调设计的基础理论方相位差又称为“时差”，有绝对相位差和相对法，在此基础上对相交干道的绿波协调配时设计相位差之分。绝对相位差：系统中各个交叉口信号进行了较为系统的研究，提出了相交干道绿波协的绿灯或红灯的起始时间或中点相对于某一个标准信号的绿灯或红灯的起始时间或中点的时间之收稿日期：2013—12—10差。相对相位差：相邻两个交叉口信号的绿灯或红作者简介：侯宗霖(1980一)．女，江苏常州人，工程师，从事道

7、路交通规划、交通工程设计工作。灯的起始时间的时间差(或者是两个相邻交叉口206科技研究城市道桥与防洪2014年4月第4期信号的绿灯或红灯的中点之间的时间差)。相对相各交叉口之间的距离及拓扑关系见图1。位差等于两个信号绝对相位差之差『8j。相位差是系统联动控制中的一个重要参数，当对一条干线上的交通流或一个网络内的交通流进行控制时，通过调节各个路口的相位差，可以使一串路口的信号灯形成绿波带，车辆通过这些交叉口时畅通无阻。1．2绿波协调控制方式绿波协调控制方式分为单向绿波和双向绿’波【。单向绿波是指在绿波信号时只考虑一个行进方向

8、的交通控制方式，而双向绿波则是同时考虑上行图1相交干道示意图及下行两个行进方向的交通控制方式。由于双向假设相交交叉口为典型四路交叉口，该交绿波交通需同时考虑两个方向的协调设计，实际叉口采用最常见的四相位控制，交叉口的相位及应用效果并不理想，甚至有些双向绿波交通的整放行顺序见图2。个延误反而大于未进行绿波