第127期 案例|信控路口综合整治

优控黑板报

关键词:进口展宽、左转待转区、拆分行人专用相位
本期话不多说,黑板报君直接带你领略信号控制路口优化的“组合拳”!

路口现状
宁海路与建设路相交为十字交叉口,南北方向的宁海路双向六车道,中央以护栏分隔,宁海路南北都连通着快速路,是城市交通的重要通道之一,早晚高峰流量较大;东进口建设路为双向四车道,连接着各大住宅小区,早晚通勤交通量非常大;西进口为某三甲医院侧门,允许车辆和行人通行。该路口的车道功能设置如下图所示。

图 1 宁海-建设路口基本情况

图 1 宁海-建设路口基本情况

存在问题
宁海-建设路口为SCATS系统控制路口,优化前采用6相位控制方案(含一个行人专用相位),周期范围为155-180秒,共有8套绿信比方案。该相位方案优先南北方向车流,采用搭接方式解决南北进口左转流量不对称的问题,信号控制方案的相位设置如下图。

图 2 宁海-建设路口优化前相位图

图 2 宁海-建设路口优化前相位图

方案平峰运行效果良好,但高峰时段运行效果不佳,主要有以下问题:
1、东进口早高峰左转进城车流量较大,但限于路段条件(2条车道),左转与直行合用一条车道,通行效率低下,常出现进口拥堵情况;
2、南进口的上游路口(宁海-霞光路口)实施了禁左措施,左转车辆汇集到南进口掉头,但南进口最左边车道为直行左转合用车道,通行能力有限,高峰时段常因左转掉头车流量过大引发拥堵;
3、路口行人过街需求最大的是南进口的东西方向,设置行人专用相位虽然保障了行人安全,但增大了信号周期,控制方案的总体效率不高。

优化措施
针对上述路口运行情况,结合路口地理的特点及车流特性,优化思路有两个方向:一是调整现行的控制方案,提升通行效率;二是对路口进行适当的改造,以提高通行能力。按照这两个思路,路口的优化措施有:
1、考虑到路口的空间较大(中间有将近30m×30m交织区),可以为东进口设置一个双车道的左转待转区,解决东进口左转车辆排队问题,提升左转车的通行效率;
2、南进口汇集了上游的掉头车流,左边的直行左转合用车道通行能力不足,可考虑设置左转掉头专用车道。经观察北进口原来只有两条进行车道,出口配备两条车道足够,故将南进口的护栏向左偏移一条车道,南进口展宽为4车道,最左边车道设置为左转掉头合用车道。
3、拆分行人专用相位,合理利用全屏灯冲突。由北进口进入西边医院的车流相对较少,可以将西进口的行人相位与北进口的机动车相位搭配起来。而南进口的右转相位,则可以考虑设置在东进口的行人相位结束后启动。拆分相位后,信号周期调整为140-160秒,全天采用4套绿信比方案。
优化后,路口渠化示意图及相位配置图见图3及图4:

图 3 宁海-建设路口调整后渠化图

图 3 宁海-建设路口调整后渠化图

图 4 宁海-建设路口优化后相位图图 4 宁海-建设路口优化后相位图

优化效果
方案下发后,观察到行人过街情况基本与优化前保持一致,即拆分行人专用相位并未对行人的通行需求产生影响。虽然周期有较大的下调,但各进口排队车辆基本一次清空,不存在二次排队现象。观测到路口优化前后的实际通行能力如下表所示。

表1 优化前后实际通行能力对比表

表1 优化前后实际通行能力对比表

从表中数据可以看到,优化后各进口的实际通行能力都有较大的提升,总体通行能力提高了37.1%。提升最显著的是北进口,原因是北进口利用了拆分后的行人相位增加了放行时间。南进口展宽车道后,既解决了左转车和掉头车排队的问题,整体的通行能力也提升了39.4%,以较小的代价取得了较大的收益。

案例总结
该案例从实际问题出发,因地制宜,合理利用路口的地理特点和车流运行特性,采用了多手段对路口进行了综合性改造,打出漂亮的“组合拳”。交通信号优化从来都不只是信号设计的事儿,它还与交通组织、交通设计密切相关。