第131期 案例|近距离错位交叉口的精细化控制

优控黑板报

关键词:错位交叉口、一机两岗

在128期黑板报君介绍过一个短距离交叉控制案例(戳这里回顾),不过里面有个图不小心弄错了,细心的读者们把我们的交通攻城狮都快逼问到墙角去了,作为补偿,本期再为大家奉上另一个错位交叉口精细控制的案例。

路口现状
基础信息
康王路-清扬路-霸王路三路交汇形成2个相邻的T型交叉口,康王路东西走向为主要车流方向,清扬路与霸王路之间的距离仅有90米左右,是一个典型的近距离错位交叉口。交叉口的车道及信号灯组设置如下图所示。

图1 路口基础信息图

图1  路口基础信息图

现行控制方案
康王路-清扬路-霸王路路口采用一台信号机控制2个T字型路口,全天划分了2个时段,各时段的配时方案如下表所示。

表1 路口配时方案表

表1 路口配时方案表
现行相位方案如下(注:控制方案中的ABCD机动车相位都放行7号灯组「右转」,为了使图简洁,略去)。

 图2 路口现行控制方案相位图

 图2  路口现行控制方案相位图

存在问题
经实地的调研观察,该交叉口车辆运行效率较低,早晚高峰比较拥堵,各进口均存在二次排队现象,行人闯红灯现象普遍。仔细分析,该路口的交通信号控制存在以下问题:
(1) 控制时段划分不合理,控制方案与车流特性不符,信号周期过大(白天200秒),导致路口车流全天都处于饱和状态;
(2) 高峰时段各进口道车流量都较大,东进口直行车流与北进口右转车流汇入西出口(C、D相位),而西出口消散能力不足,容易引发拥堵;
(3) 南北向左转车辆进入路口中段待行时(B相位),排队超过中段区域长度,再放行东西向直行(C、D相位)时会产生较严重的冲突,降低路口的通行效率;
(4) 行人等待时间过长(白天168秒),行人闯红灯现象严重,行人专用相位实用性不强。

优化措施
针对以上存在的问题,采取以下优化措施:
通过现场流量调研,根据交通流量时间变化特性划分为5个时段,不同时段运行不同配时的方案,优化后的路口时段划分及控制方案如下表所示。

表2 优化后的路口配时方案表

表2 优化后的路口配时方案表

调整路口信号灯组接线,为控制相位改动作准备,调整后的灯组设置及编号示意图如下所示。

图3 康王路-清扬路-霸王路优化后的基础信息图

图3 康王路-清扬路-霸王路优化后的基础信息图

相应地,相位设计图如下所示(配时信息见表2)。

图4 优化后的控制方案相位图

图4 优化后的控制方案相位图

优化后的控制方案将行人专用相位取消,行人与机动车同时放行,大大压缩信号周期(最高150秒);
利用小相位B的放行将东西进口的车辆与交叉口中部等待区中的车辆衔接上,充分利用道路中段空间;
C、D相位利用重复放行的技巧,优先东西方向车流,保障主干道的畅通,同时利用时间差缓解了东进口直行与北进口左转的合流冲突;
E、F相位重点照顾南北进口左转车的通行需求,与东西方向直行车不再产生冲突,大大提高通行效率。

效果评价
路口优化方案下发后,选取平均排队长度、二次排队等评价指标对路口运行情况进行对比评价。

表3 平峰时段各进口平均排队长度优化前后对比表(单位:pcu)

表3 平峰时段各进口平均排队长度优化前后对比表(单位:pcu)

表4 高峰时段各进口平均排队长度优化前后对比表(单位:pcu)

表4 高峰时段各进口平均排队长度优化前后对比表(单位:pcu)

由上表可知,平峰及高峰时段,各进口道车辆平均排队明显缩短,东西进口的排队长度的优化率高达69.6%,南北进口的排队长度的优化率高达55.4%,各个进口基本已无二次或多次排队现象,路口的整体运行情况得到了较大的提升。

近距离错位交叉口信号控制的需要因地制宜,随机应变,控制的重点是保证错位的中段道路不堵塞,合理有序地安排各个方向的车流,不冲突、不滞留,交通才会顺畅。