交叉口優(yōu)化設計

前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇交叉口優(yōu)化設計范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

交叉口優(yōu)化設計范文第1篇

關鍵詞： 感應控制； 優(yōu)先權； 交通需求； 效率

中圖分類號： TN911.7?34； U491 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）01?0145?03

0 引 言

為了對城市道路交通運行進行合理性的疏導與控制，除傳統(tǒng)的定時信號控制方式，感應信號控制在國內(nèi)的應用也越來越多。但是經(jīng)典的感應控制只是遵循車來即延時的控制策略，在交通構成比較復雜的情況下靈活性不夠，參數(shù)確定方式過于經(jīng)驗化，很難適應動態(tài)交通流狀況[1]。

為了有效提高感應信號控制的適用性，提高其使用效率，一些學者對感應控制進行了優(yōu)化設計。翟潤平等就對延時策略進行了改進，通過計算綠燈有效利用率來確定是否切換相位，提高了綠燈的有效利用率，但是增加了一個控制參數(shù)和控制的復雜度；王殿海等提出了一種可變單位綠燈延時的時間模型，考慮到了城市路段車流到達規(guī)律和駕駛員心理特性，與傳統(tǒng)的固定單位綠燈延時相比有所改進，但是在降低車輛的平均延誤上效果并不明顯；邵錦錦等提出了一種動態(tài)相序的多相位感應控制算法，根據(jù)各個路口的排隊長度和平均等待時間來給出優(yōu)先級，通過判斷優(yōu)先級的方式來靈活變換相位，但是對于優(yōu)先級的判斷標準沒有明確說明，并不具有普遍性[2]。

本文在上述研究的基礎上，引入通行優(yōu)先權的概念，通過車輛排隊長度和車輛延誤的計算，對于不同方向的交通需求進行分析與研究，進行相位優(yōu)化調(diào)整，提高感應控制運行效率。

1 優(yōu)化感應控制指標

為了更大程度地發(fā)揮感應控制的優(yōu)越性，現(xiàn)引入一個通行需求的判別指標，用于對交通需求進行簡單的量化和優(yōu)先級調(diào)整，來實現(xiàn)感應控制優(yōu)化的目的。

1.1 車道排隊長度的計算

排隊長度是評價交叉口通行能力和服務質(zhì)量的重要指標之一，交叉口進口道停車線前的排隊長度對于控制方案的選擇、擁堵狀況的評價都有著重要的作用[3]。在討論排隊長度時，一般以排隊車輛數(shù)作為衡量標準及主要的研究對象。對于排隊長度的計算，選用SIGNAL94模型，假定紅燈時段到達服從均勻分布，無初始序列，結合感應控制多適用于交通欠飽和狀態(tài)，暫不考慮上一周期未消散序列：

[QN=2.0qNR] （1）

式中：[QN]為隊列中的車輛數(shù)；[qN]為到達速率；[R]為紅燈時間。

交叉口優(yōu)化設計范文第2篇

關鍵詞：交叉口道路渠化信號配時

中圖分類號：U412.35文獻標識碼： A 文章編號：

0.引言

隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展，汽車擁有量不斷增加，交通擁堵日益嚴重，滯后的交通狀況已嚴重制約了經(jīng)濟的發(fā)展。交叉口作為城市交通網(wǎng)絡中的重要組成部分，是城市交通擁堵的主要發(fā)生地[1]。單點交叉通信號控制占城市交叉口的90%以上，因此解決城市交通問題的關鍵在于如何合理、有效地組織好單點交叉口的交通[2]。本文針對西安市北關地區(qū)的交通特點，以自強路十字為研究對象，在交通調(diào)查的基礎上，選擇合適的渠劃方案，并結合渠劃方案對信號配時進行優(yōu)化。將交叉口渠劃與信號配時優(yōu)化協(xié)調(diào)起來，以提高交叉口的服務水平，改善交叉口的交通運行狀況。

1.信號交叉通組織優(yōu)化設計

1.1. 交通組織優(yōu)化的基本概念

交通組織優(yōu)化是指在有限的道路空間上，綜合運用交通工程規(guī)劃、交通限制和管理等措施，科學合理地分時、分路、分車種、分流向使用道路，使道路交通始終處于有序、高效運行狀態(tài)[3]。交通組織優(yōu)化一般應遵循以下原則：（1）優(yōu)先考慮宏觀交通組織優(yōu)化的原則；（2）道路交通分離的原則；（3）道路交通流量均分的原則；（4）道路交通連續(xù)的原則；（5）道路交通總量削減的原則；（6）公共交通優(yōu)先通行的原則；（7）排障導流的原則。

1.2. 信號交叉通組織優(yōu)化設計流程

信號交叉通組織屬于微觀交通組織范疇。作為整體交通組織的基礎，其主要內(nèi)容如下：（1）交叉通調(diào)查。調(diào)查作為交通組織的基礎，一般包括交通量、飽和交通量、延誤、排隊長度等的調(diào)查；（2）渠劃設計。渠劃設計是對交叉口進行空間分離，主要設計有交通島、導向車道設置、交通標志標線；（3）信號設計。根據(jù)渠劃設計的方案，結合交通量的分布，進行信號設計，包括信號相位、信號相序、信號配時；（4）綜合優(yōu)化設計。結合前面的所有設計，進行綜合考慮，最后制定出最優(yōu)方案。

2.自強路交叉口現(xiàn)狀調(diào)查與分析

2.1 交叉口幾何現(xiàn)狀

該交叉口位于西安市南北中軸線上，距北門盤道約300米。東西方向為自強路，南北方向為北關正街。路口西北角是華潤萬家超市，其余皆為住宅樓。該交叉口道路幾何現(xiàn)狀見表1。

表1 交叉口道路幾何現(xiàn)狀圖

2.2 調(diào)查數(shù)據(jù)

2.2.1交通狀況調(diào)查

表2 自強路十字高峰小時機動車流量表

表2是從自強路十字的調(diào)查數(shù)據(jù)中，選取高峰時刻具有代表的1h流量作為研究的主要依據(jù)。高峰小時進入此交叉口的交通量為7299pcu，交叉口趨于飽和，南北進口道的交通量遠大于東西進口道，且以直行車輛為主。交通組成方面，以小汽車為主，公交車次之，客車和貨車很少。該交叉口非機動車、行人交通量較大，高峰小時進入交叉口的自行車為4704輛。此外，高峰小時車輛在交叉口入口處大量排隊，北進口排隊長度約200米，南進口、東進口排隊長度約50米，西進口排隊長度約70米。

2.2.2信號配時調(diào)查

該交叉口采用二相位控制方式，左轉均為許可型。高峰時期信號配時方案為：信號周期長142s，南北方向綠燈96s，紅燈44s，黃燈2s；東西方向綠燈41s，黃燈2s，紅燈99s，未設全紅時間。

3.交叉口渠劃與信號配時優(yōu)化方案設計

3.1交叉口渠劃方案

在對自強路十字進行現(xiàn)場踏勘、調(diào)查，并對調(diào)查結果進行分析的基礎上提出渠劃方案如下：（1）壓縮非機動車道、拓寬道路以增加東西進口道車道數(shù)，使西進口車道數(shù)增加為3條（劃分左轉、直行、右轉車道），東進口車道數(shù)增加為兩條，設置左轉專用車道；（2）北關正街的交通組成中公交車所占比例較大，建議在北關正街上明確劃分公交專用道，為公共交通的優(yōu)先行駛提供保障；（3）北關正街路幅較寬，為了確保過街行人的安全，應在南北進口處設置安全島；（4）該交叉口自行車數(shù)量較多，建議明確自行車行駛軌跡，并采用二次過街的方法；（5）行人過街橫道兩端缺乏無障礙處理，建議在人行橫道兩端進行無障礙改造，體現(xiàn)“以人為本”。

3.2信號配時方案

自強路十字采用兩相位，周期采用142s時，延誤很大，高峰時刻大量車輛在交叉口前排隊，因此，有必要對此交叉口重新進行信號配時。在渠劃方案的基礎上，利用Synchro仿真軟件進行信號配時得到優(yōu)化后的配時方案為：信號周期長105s，其中，南北方向綠燈65 s，紅燈38s，黃燈2s；東西方向綠燈32 s，紅燈71s，黃燈2s。

5.結語

本文首先論述了平面信號交叉口組織優(yōu)化設計的流程，在此基礎上對自強路十字的道路狀況，交通管控情況進行調(diào)查，在對調(diào)查數(shù)據(jù)進行分析的基礎上，從交叉口渠劃和信號配時兩個方面進行組織優(yōu)化，以便車輛能夠快速、安全的通過該交叉口。

參考文獻

[1] 王秋平，譚學龍，張生瑞.城市單點交叉口信號配時優(yōu)化[J].交通運輸工程學報，2006，6（6）： 60-64.

交叉口優(yōu)化設計范文第3篇

關鍵詞：道路工程；優(yōu)化設計；實例

Abstract: the road engineering in municipal design other professional dominant position, road engineering design optimization of both in the tender or design stage plays a critical role, so in engineering design we must optimize work do sufficient, will do fine, for more safety and quick to provide the city traffic environment.

Keywords: road engineering; Optimization design; example

中圖分類號：U41文獻標識碼：A 文章編號：

0 前言

在市政工程設計中，一般包括道路工程，給排水工程、交通工程、電氣工程、綠化工程，其中道路工程與交通工程最為緊密，相輔相成，交通組織需全部體現(xiàn)在道路工程設計之中。道路工程在其他專業(yè)中占有著主導地位，關系道路運營階段交通的安全、快捷和其他專業(yè)的可實施性及整個工程造價，所以道路工程的優(yōu)化設計不論是在工程投標還是設計階段都起著至關重要作用?，F(xiàn)通過兩個工程實例闡述道路工程優(yōu)化設計。

1道路工程優(yōu)化設計實例一

深圳機場位于深圳市寶安區(qū)西部，根據(jù)城市總體規(guī)劃，深圳機場將在現(xiàn)有機場西側新建T3 航站樓。南進場路、南出場路為地面加高架的環(huán)形道路系統(tǒng)，D支一～五路連接地面道路交通，形成航空城的路網(wǎng)。

優(yōu)化1：D支四路為長途車，短途車，出租車提供到達相應車道邊的服務，原規(guī)劃中采用雙向通行將在D支四路兩端形成兩個信號燈路口，將降低機場主要的服務功能。則將D支四路設計成單向交通，與D支五路形成環(huán)形交通，無需信號燈控制，行使流暢。優(yōu)化后如圖1所示：

圖1D支四路優(yōu)化后平面布置圖

優(yōu)化2：D支一～三路與機場進場路和機場出場路相交的路口，原規(guī)劃中設計考慮設置左轉車道，這樣所有路口均需由信號控制，支路間距均不到400m，不僅降低了道路的通行能力，頻繁短距的信號路口使司機行車也感不適，優(yōu)化后除D支二路采用信號控制外，D支一路、D支三路均采用右進右出，在相應合理位置設計專用掉頭車道，左轉車繞行距不僅不長，也消除了多個交通沖突點，取消了D支一路、D支三路路口的信號燈控制。優(yōu)化后如圖1所示：

優(yōu)化3：原規(guī)劃設計中Z5，Z6，Z7由高架左側分別連續(xù)駛入，雖然實現(xiàn)了交通分離的特征，但三條匝道連續(xù)從左側駛入高架，不僅不符中國人行車右進的習慣，且駛入匝道的相隔間距過短，存在交通安全隱患。根據(jù)交通量的大小，在滿通量大小的情況下將Z6，Z7匝道合并成優(yōu)化后的Z6匝道，不僅減少左進的不利影響，且可減少工程造價和墩柱林立的不利景觀效果。優(yōu)化前后分別如圖3、圖4所示。

圖2 優(yōu)化前 Z6、Z7、Z4匝道圖3 優(yōu)化后Z6、Z4匝道

優(yōu)化4：Z4匝道主要為巴士由高架進入巴士停車場提供服務，原規(guī)劃中將Z4匝道車輛駛出設計在地面道路左側，進入停車場的巴士需右轉橫穿道路駛入停車場，對地面的車輛干擾大。優(yōu)化中將Z4匝道車輛駛出設計在地面道路右側，則進入停車場的巴士對地面的車輛無干擾。優(yōu)化前后分別如圖2、圖3所示。

2道路工程優(yōu)化設計實例二

本工程為城市快速路，設計車速60km/h，道路紅線寬40m，機動車道為雙向4車道，為減少對直行車的影響，道路交叉口分別設置專用左轉、右轉車道。在城市道路中，主要為交叉口減弱了道路的交通能力，所以對交叉口的渠化及優(yōu)化成為道路工程設計中的重點。

優(yōu)化1：原規(guī)劃中交通島與道路中心線的距離不等距，直行車在交叉口均需變線避讓交通島。優(yōu)化后交叉口通過拓寬左右車道使左右轉車按行駛軌跡變線，即符合行車常理，直行車也可平直順暢通過交叉口。此設計交叉口不僅美觀，且行車順暢。優(yōu)化前后分別如圖4、圖5所示。

圖4交叉口優(yōu)化前

圖5交叉口優(yōu)化后

優(yōu)化2：加長拓寬掉頭車道及左轉車的長度至35米，規(guī)劃中掉頭車道距人行道停止線僅20米左右，停車等候左轉車容易占用掉頭車道的位置而使無需等候紅燈的掉頭車輛行駛不暢，優(yōu)化前如圖4所示，優(yōu)化后如圖5所示。

優(yōu)化3：路段中原規(guī)劃的掉頭處僅一個8米開口提供兩個方向的掉頭，交通安全隱患大。優(yōu)化后將兩個掉頭車道通過隔離島隔開，并拓寬專用掉頭車道，減少對直行車的影響。優(yōu)化前后分別如圖6、圖7所示。

圖6掉頭處優(yōu)化前 圖7掉頭處優(yōu)化后

3結語

交叉口優(yōu)化設計范文第4篇

【關鍵詞】 平面交叉口 交通信號 優(yōu)化 VISSIM

一、引言

近幾十年來，世界經(jīng)濟的迅速發(fā)展和城市化進程的加快，隨之引發(fā)汽車保有量日益劇增以及城市交通的快速發(fā)展。尤其在道路交叉口處，不同車型組成的混合車流，即行人、非機動車、機動車形成的混合交通流以及交叉口幾何空間等相互交叉、相互影響。在已經(jīng)發(fā)展的ITS（智能運輸系統(tǒng)）的基礎上，結合交通信號控制與優(yōu)化，能夠有效地緩解交通擁堵、交通事故一系列交通問題。F.V.Webster和B.M.Cobbe于1958年提出基于最小延誤的TRRL法（同樣稱為Webster法）。這種方法是建立在延誤基礎上，即先以停車延誤最小為目標來確定周期時長，再確定其它各參數(shù)。此外，國外應用更多的是美國的HCM法和澳大利亞的ARRB法。國內(nèi)一般是將研究信號配時的考察斷面從停車線轉移到?jīng)_突點來。因此，本文針對上述現(xiàn)象，結合鎮(zhèn)江市谷陽路-禹山路交叉口的調(diào)查數(shù)據(jù)，分析該交叉口存在的渠化問題，提出改善措施?；赩ISSIM仿真平臺，建立該交叉口的仿真模型，對比分析改善前后的交通運行參數(shù)指標，最終評價交叉口優(yōu)化前后的交通運行質(zhì)量。

二、禹山路-谷陽路交叉口信號優(yōu)化

2.1 信號配時

信號配時的主要過程：確定信號周期時長、給各個相位合理分配綠燈時間。常用的信號配時方法是依據(jù)飽和流率比對綠信比進行優(yōu)化，基于平均的準則按照各相位最大車流量比來分配各個相位的綠燈時間[3]。結合實地調(diào)研，以及詢問交警，發(fā)現(xiàn)該交叉口存在以下交通問題：1、西進口右轉車與南進口左轉車流存在明顯沖突，很容易在西進口和東出口處發(fā)生交通擁堵問題。2、西出口僅有兩條車道，存在東進口車流量排隊過長，并且容易與東進口直行車輛在西出口處匯合時造成擁堵。3、東西方向在早晚高峰車流量較大，呈現(xiàn)“潮汐”車流現(xiàn)象。4、交叉口空間內(nèi)的出行車輛不能充分利用交叉口內(nèi)部空間，交叉口易產(chǎn)生二次排隊的現(xiàn)象。

2.2 改善方案

（1）交通島布置。布置交通島并將所有停車線提前，優(yōu)化禹山路的進口處車輛的行駛軌跡，縮短右轉車輛的行駛時間，并將流量大的直行車流和流量較小右轉車流分隔開。

（2）道路改造。將西進口的禹山路由現(xiàn)在的雙向四車道改為雙向六車道，并設置公交專用道。

（3）車道渠化方案。調(diào)整東西方向車道功能，重新分配交叉口空間資源，提高交叉口空間利用率。

三、VISSIM仿真平臺

（1）延誤對比。圖2顯示交叉口的車輛延誤由現(xiàn)狀的31.6s減少到18.8s，所有進口道的延誤均有所降低。交叉口的平均排隊長度由現(xiàn)狀的7.4m減少到3.2m，所有進口道平均排隊長度均有降低，其中東進口直行由現(xiàn)狀的29.7m減少到13m。

（2）服務水平。表2顯示實施交叉口的交通工程措施后，交叉口的信控延誤由現(xiàn)狀的31.6s減少到18.8s，服務水平由C級提升到B級。

四、結論

改善城市道路網(wǎng)絡中交叉通運行環(huán)境，提高通行能力及效率，有利于緩解城市道路交通擁堵現(xiàn)狀。仿真結果表明，通過合理地布置交叉口的車道組，并重新規(guī)劃機動車在交叉口內(nèi)的行車軌跡，充分利用交叉口幾何空間，能夠達到較少交叉口平均延誤，縮短排隊長度的效果，最終提高交叉口的運行質(zhì)量。

參 考 文 獻

交叉口優(yōu)化設計范文第5篇

基金項目：湖北省教育廳科學技術研究青年項目（Q20123401）；武漢市科技計劃項目（201250499145-24）

作者簡介：劉 霞（1977―），女，江西星子人，副教授，博士，研究方向：系統(tǒng)集成與優(yōu)化。

文章編號：1003-6199(2014)02-0133-04

摘 要：以減小車均延誤為目標，在調(diào)查交叉通流量和當前信號控制的基礎上，采用韋伯斯特配時算法進行優(yōu)化計算，并通過通行能力、交通流量比等指標來確定信號周期時長和各相位綠燈時間，改善相位飽和度，從而充分利用道路的通行能力。以建設大道新華路交叉口為例，基于實際數(shù)據(jù)對優(yōu)化前后的交叉口利用vissim軟件進行仿真，結果表明，優(yōu)化后各相位的飽和度較優(yōu)化前更為平均，沒有出現(xiàn)很高或很低的極端情況，優(yōu)化后的車均延誤明顯改善。

關鍵詞：交通控制；交叉口；配時；仿真

中圖分類號：U491.51文獻標識碼：A

お

Signal Optimization and Simulation of Intersections

お

LIU Xiak, NIU Junxiong

(School of Physics and Information Engineering, Jianghan University, Wuhan,Hubei 430056)

Abstract:Webster timing method is adopted to minimize per vehicle delay based on investigation of traffic flow and current signal timing of intersections. Cycle time and green light time are determined by analyzing road capacity and traffic flow ratio, so as to improve phase saturation and make full use of the capacity of roads. The intersection of Jianshe road and Xinhua road as an example, simulation for signal timing is implemented based on the VISSIM software, and results are compared before and after optimization. It shows that phase saturation is more balanced without extreme cases of very high or very low and the average value of vehicle delay is decreased after optimization.

Key words:traffic control; intersection; signal timing; simulation

1 引 言

在城市快速發(fā)展過程中，出現(xiàn)了日益嚴重的交通擁堵問題，給人們的工作和生活帶來了種種不便與損害，成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸［1-3］。以武漢市為例，三環(huán)線內(nèi)平均車速2008、2009、2010年分別為23.2、20.4、20公里/時。2012年由于新建快速路網(wǎng)的通車，主城路網(wǎng)交通容量增加，平均車速提升至23.1公里/小時。但因為機動車擁有量處于快速膨脹期， 2012年增至130萬輛，導致交通流量快速增長，高峰擁堵路口從2008年的68個增加至100個，交通發(fā)展形勢嚴峻。而在道路擁擠當中又以交叉口所造成的擁堵最為明顯，交叉口的信號控制在配時上不盡合理等現(xiàn)象時常發(fā)生［4-6］。本文以最小延誤為目標，采用韋伯斯特配時方法進行交叉口的優(yōu)化控制［7,8］，并以建設大道與新華路交叉口為例進行了分析和掄?。?/p>

2 交叉通狀況

建設大道與新華路交叉口是典型的城市主干路平面交叉口，建設大道和新華路均為武漢市的重要主干道，周圍還有各類銀行、酒店和企事業(yè)單位，交通流量較大，高峰時段經(jīng)常有擁堵現(xiàn)象。該交叉口東進口有三條車道，包含一條左轉車道，二條直行車道，其中最右端的直行車道也用于右轉；南進口有四條車道，包含一條左轉車道，三條直行車道，其中最右端的直行車道也用于右轉；東出口有兩條車道；南出口有三條車道；西進口和東進口相同，西出口和東出口相同；北進口和南進口相同，北出口與南出口相同。交叉口車道分布具體情形如圖1所示。ソ徊嬋誄檔婪植季嚀邇樾穩(wěn)繽1所示。信號控制分為南北直行、南北左轉、東西直行、東西左轉四個相位，對于每個方向的右轉則不受紅綠燈信號影響，只要前面沒有直行車輛擋道，則可以直接前進。交叉口信號相位如圖2所示。

圖1 建設大道與新華路交叉口車道分布圖オ

計算技術與自動化2014年6月

第33卷第2期劉 霞等：交叉口的信號優(yōu)化與仿真

ね2 交叉口信號相位オ

該交叉口信號配時參數(shù)為：周期150s，第一到第四相位顯示綠燈時間分別為56 s、53 s、32 s、27 s，黃燈時間均為4 s。信號配時方案如圖3所示。

圖3 交叉口信號配時方案

3 交叉口優(yōu)化設計

3.1 主要參數(shù)

3.1.1 有效綠燈時間

某信號相位的有效綠燈時間是指一個信號周期內(nèi)該信號相位能夠利用的通行時間，用gei表示，其值等于綠燈信號時段減去相位前后損失時間，如（公式1）所示。

gei=gi+Ai－li (公式1)

其中，gei為第i相位有效綠燈時間，gi為第i相位綠燈時間，Ai為第i相位黃燈時間，li為第i相位損失時間，即一個信號相位時間內(nèi)不能被充分利用的時間，包括起動停車導致的前后損失時間，設前損失時間為3s，后損失時間為2 s秒。

計算可得：第一相位ge1=43s；第二相位ge2=23s；第三相位：ge3=47s；第四相位：ge4=17s。

3.1.2 綠信比

綠信比是指一個信號周期內(nèi)某信號相位的有效綠燈時間與信號周期的比值，用λ表示。

λi=geiC (公式2)

其中，λi表示第i相位的綠信比；C表示該交叉口的信號周期。

計算可得：第一相位λ1=0.287；第二相位λ2=0.153；第三相位：λ3=0.313；第四相位：λ4=0.113。

3.1.3 飽和流量

飽和流量是指單位時間內(nèi)車輛通過交叉口停車線的最大流量，即排隊車輛加速到正常行駛速度時，單位時間內(nèi)通過停車線的穩(wěn)定車流量，用S表示。飽和流量取決于道路條件、車流狀況以及配時方案，與配時信號的長短基本無關。根據(jù)《道路通行能力手冊》HCM2000的建議，飽和率的計算如（公式3）所示。

Sij=1710*PPHFNij(公式3)

其中，Sij表示第i相位j進口方向的飽和率；PPHF為高峰小時系數(shù)，取為0.92；Nij為第i相位j進口方向的車道數(shù)量。

由于南、北進口車道數(shù)量相同，東、西進口車道數(shù)量相同，可計算出各相位的飽和流量：第一相位S1=4719.6pcu/h；第二相位S2=1573.2pcu/h；第三相位S3=3146.4pcu/h；第四相位S4=1573.2pcu/h。

3.1.4 通行能力

通行能力是指在現(xiàn)有道路條件（飽和流量）和交通管制（綠信比配置）下，車輛以能夠接受的行車速度行駛時，單位時間內(nèi)一條道路或道路某一截面所能通過的最大車輛數(shù)，用Q表示。

Qij=SijgeiC=Sijλi (公式4)

其中，Qij表示第i相位j進口方向的通行芰?。?/p>

可以看出，交叉口各方向進口車道的通行能力隨其綠信比的變化而變化，是一個可以調(diào)節(jié)的參量，具有非常重要的實際意義。當增加某相位的綠信比時，該相位對應的車道通行能力將增加，即該相位單位時間內(nèi)能夠通過更多數(shù)量的車輛，但同時也會造成其它信號相位綠信比的下降，從而導致其它相位所對應的車道通行能力的下降。

3.1.5 交通流量比

車道交通流量比是指道路的實際流量與飽和流量之比，用y表示。

yij=qijSij(公式5)

其中，yij表示第i相位j進口方向的車輛流量比；qij表示第i相位j進口方向的車輛到達率。建設大道新華路交叉口流量統(tǒng)計如表1所示。

表1 交叉口流量統(tǒng)計

進口道

東

南

西

北

方向

左

轉

直

行

右

轉

左

轉

直

行

右轉

左轉

直

行

右轉

左轉

直

行

右

轉

車輛到達率(pcu/h)

178

635

198

252

1103

222

152

570

177

177

1168

201

相位關鍵車道交通流量比是指某信號相位中車道交通流量比的最大值。交叉口的總交通流量比為信號周期內(nèi)所有相位關鍵車道的交通流量比累加，用Y表示。總交通流量比與相位關鍵車道交通流量比反映了道路的擁擠狀況，是信號配時設計的重要依據(jù)，前者決定信號周期大小的選取，后者決定各相位綠燈時間的合理分配。

У諞幌轡唬南直行q11S1=11034719.6=0.234，北直行q12S1=11684719.6=0.248，則第一相位關鍵車道為北直行道，即y1=0.248；同理可得第二相位關鍵車道為南左轉道，y2=0.16；第三相位關鍵車道為東直行道，y3=0.202；第四相位關鍵車道為東左轉道，y4=0.113。 總交通流量比Y=∑4i=1yi=0.723。

3.1.6 飽和度

某進口方向到達的車流量和該進口方向的通行能力之比就是該進口的飽和度，用x表示。

xij=qijQij=qijSijCgei=yijλi（公式6）

其中，xij表示第i相位j進口方向的飽和度。

相位飽和度為關鍵車道飽和度，計算可得：第一相位x1=0.864；第二相位x2=1.046；第三相位x3=0.645；第四相位x4=1。交叉口的總飽和度是指飽和程度最高的相位所達到的飽和度值，用X表示，此時X=1.046＞1，交叉口通行能力┎蛔?。?/p>

3.2 優(yōu)化計算

3.2.1 確定信號周期

本文采用韋伯斯特單點配時方法計算周期┦背?。?/p>

C=1.5L+51－Y （公式7）

其中，L表示一個信號周期內(nèi)總損失時間，其值等于各相位損失時間之和，L=∑4i=1li=20s。

則信號周期C=1.5×20+51－0.723=350.277=126.35，為使周期時長具有更好的適應性，取周期時長C為128s。

3.2.2 設置綠燈時間

總有效綠燈時間Ge=C－L=128－20=108s。

根據(jù)交通流量比分配各相位有效綠燈時間， gei=yiYGe，計算可得：第一相位ge1=37s；第二相位ge2=24s；第三相位ge3=30s；第四相位ge4=17s。

實際綠燈時間gi=gei+li－Ai，計算可得：第一相位g1=38s；第二相位g2=25s；第三相位g3=31s；第四相位g4=18s。

3.2.3 計算綠信比

根據(jù)（公式2）計算綠信比，則第一相位λ1=0.289；第二相位λ2=0.188；第三相位：λ3=0.234；第四相位：λ4=0.133。

3.2.4 計算飽和度

相位飽和度為關鍵車道飽和度，根據(jù)（公式6）計算可得：第一相位x1=0.858；第二相位x2=0.851；第三相位x3=0.863；第四相位x4=0.85，各相位飽和度比較接近。交叉口總飽和度X=0.863＜0.9，可以獲得較好的通行條件。И

4 交叉口仿真

基于以上分析，采用vissim軟件對建設大道與新華路交叉口進行優(yōu)化前后的仿真。建立的仿真模型如圖4所示。

ね4 仿真模型オ

通過仿真比較與分析，可得到如下結果：

1）優(yōu)化前車輛平均延誤為54.19s優(yōu)化后車輛平均延誤為45.25s，較優(yōu)化前有一定的改善。

2）優(yōu)化前各相位都是在形成較長隊列之后車輛才開始通過交叉口，而優(yōu)化后各相位停車線前排隊的車輛數(shù)量減少，交叉通壓力減小。

5 總 結

本文以建設大道新華路交叉口為例，對單交叉口的信號控制進行了分析與優(yōu)化，通過采用韋伯斯特配時算法進行優(yōu)化計算，確定信號周期時長和各相位綠燈時間，在現(xiàn)有道路條件基礎上，有效地改善了各相位飽和度，降低了車均延誤，提高了車輛的通行效率。

參考文獻

［1］ 王浩, 吳翱翔, 楊曉光. 過飽和條件下信號交叉口協(xié)調(diào)控制可靠性優(yōu)化［J］. 公路交通科技, 29(11): 86-91.

［2］ 祁宏生, 王殿海, 陳松. 基于綜合飽和度的單點信號控制方法［J］.哈爾濱工業(yè)大學學報, 2012, 44(2): 134-137.

［3］ 張雷元, 樹愛兵, 諶華金. 基于關鍵交通流向的道路交叉口信號配時方法［J］.城市交通, 2012, (6): 80-85.

［4］ 范東凱, 胡曉明. VISSIM在信號交叉口配時優(yōu)化中的應用［J］.中外公路, 2011, 31(5): 257-259.

［5］ 陳科美, 駱勇, 姚云. 基于VISSIM仿真軟件的交叉口信號控制優(yōu)化研究［J］.交通標準化, 2009, 198(1): 38-41.

［6］ 翟京, 孫海波, 王鵬, 等. 基于vissim仿真的交叉口左轉車流交通組織［J］.科學技術與工程, 2012, 20(7): 1687-1690.