第462期 莆田丨点线面逐级优化,缓解超饱和路段交通拥堵

优控黑板报

本期专家:欧德芳

福建莆田人,参与过莆田、唐山、泰州、连云港等地的交通治堵工作,对“交通信号协调控制”、“交通组织改造”、“新型控制方式”有深入的研究及独特的见解,精通国内主流信号控制系统及相关优化工具软件的应用。

关键词:饱和路段、渠化改造、配时精细化、红波截流、绿波疏导、区域优化

本案例从单点优化→路段协调→区域控制,逐级优化,分别采用了配时精细化、干线协调、区域控制、外截内疏、均衡控制等控制手段,有效解决了饱和路段的拥堵问题。

路段概况

荔城大道为莆田市区南北向主干道之一,是市民出行的必经之路,路段流量可达2200pcu/h,部分路段、路口属于超饱和状态。

其中,荔城大道(市政府-下郑路口)路段拥堵最为严重,下郑路口距离市政府路口1.2公里,设置了4个红绿灯。因该路段各路口间距较短,且路段流量过大,晚高峰时段存在常发性拥堵,路段回溢现象频发,严重影响进出城通行效率。

图1 荔城大道(市政府-下郑路口)路段示意图

以检察院路口为例,从该路口高峰小时流量图及目前的配时方案可知,晚高峰时段南北为主流向,目前该路口属于超饱和路口。

图2 检察院路口高峰小时流量图
表1 检察院路口饱和度

存在问题

  • 短间距路段回溢,影响路口通行

(1)溪南路口与检察院路口间距只有260米,荔城大道直行车辆一旦与东圳路右转车辆发生冲突,便会产生拥堵,车流滞留回溢到检察院路口,严重影响检察院路口通行。

图3 溪南路口车流回溢至检察院路口

(2)检察院路口(市政府往检察院方向)通行效率低、排队较长、容易溢出到市政府路口;另外掉头车流阻碍直行车流,影响行车效率。

图4 检察院路口车流回溢至市政府路口

(3)检察院路口(溪南往检察院方向)直行车流经常溢出到溪南路口。

图5 检察院路口车流回溢至溪南路口
  • 掉头口设置不合理

路段进城方向因掉头车辆需在溪南路口处掉头,造成车道被占用,影响进城方向的通行效率。

图6 溪南路口掉头车辆占用直行车道
  • 配时不合理,存在空放现象

(1)检察院路口东进口(东圳路往检察院方向)晚高峰18:30分后存在小幅度空放情况,平均约5-6秒。

(2)溪南路口南左转往悦华酒店也存在5-10秒的空放现象。

图7 检察院路口东进口、溪南路口南左转空放现象

优化思路与措施

荔城大道(市政府-下郑路口)路段南北直行方向车流量较大,目前已属于饱和状态。在不改动现场设施设备的情况下,对该路段进行“点-线-面”优化,以检察院路口、溪南路口为关键路口,结合路口精细化调优和路口渠化改造,有效提高路口通行效率,降低路口空放;再通过红波截流与绿波疏导相结合,降低路口饱和度,最后以“缓进快出”原则均衡控制区域车流。

  • 点:路口方案精细化

配时精细化

(1)根据晚高峰时段车流量数据,将检察院路口方案精细划分为4个时段方案(高峰、次高峰),有效提高路口的通行效率。

表2 检察院路口配时表

(2)对溪南路口采用重复放行方式提高南北直行的绿信比,减少回溢现象;并将路口晚高峰方案由一套方案精细化为四个时段方案,提高路口通行效率。

表3 溪南路口配时表

调整放行方式

溪南路口放行方案移除南左转单放相位,降低路口周期、减少空放现象,缩短各个方向的停车等待时间。

图8 溪南路口优化后相位图

渠化改造

溪南路口取消靠北侧(博物馆)的斑马线,行人前往桥下绕行过街;进城方向车道停止线前移,并增设电摩待行区。

分时段掉头,分离冲突

溪南路口北进口(下郑往检察院方向)实行分时段掉头。早、晚高峰时段实行禁止掉头(7:30-8:30和17:30-19:00),进城方向的掉头车辆直行前往市政府路口掉头绕行;其他时段允许掉头。

图9 溪南路口渠化示意图
  • 线:绿波疏导与红波截流

绿波疏导,车流成集装箱式通行,减少停车延误时间

(1)晚高峰运行绿波方案,确保检察院路口、市政府路口、溪南路口、下郑路口形成绿波联动,减少停车延误。

图10 短间距路段绿波疏导

(2)东园路路段出城方向(安福往体育中心)实施绿波协调,优先出城方向车辆。

图11 东园路出城绿波疏导

(3)荔城大道路段出城方向(台酒往检察院)实施绿波协调,优先出城方向车辆。

图12 荔城大道出城绿波疏导

红波截流,降低检察院路口饱和度

(1)东园路路段进城方向(体育中心往安福)实施红波截流, 减少市政府路口右转往检察院方向的车流量。

图13 东园路进城红波截流

(2)荔城大道路段进城方向(西天尾往检察院)实施红波截流, 减少下郑路口往检察院方向的车流量。

图14 荔城大道进城红波截流
  • 面:均衡路网车流

按照“缓进快出”原则均衡控制车流,一方面控制进入检察院路口车流量,将车流平均分布在荔城大道各个路口;另一方面快速清空检察院路口南向北出城车辆,提高通行效率,减少城区交通压力。如下图所示:

图15 区域控制示意图

优化效果

经优化,路口拥堵时长由原本70分钟减少为40分钟,排队次数由4次减少为2次,排队长度也有明显的下降。

另外,从高德数据可得,进行红波截流和绿波疏导后,荔城大道(南往北方向)路段拥堵指数由2.1降低至1.7,达到疏导的效果;荔城大道(北往南方向)路段拥堵指数由1.9上升为2,起到截流效果。

图16 检察院路口优化前后对比照片
表4 市政府路口往检察院方向优化前后对比数据
表5 溪南路口往检察院方向优化前后对比数据
表6 路段高德指数优化前后对比数据
图17 荔城北大道路段高得拥堵指数对比
图18 荔城中大道路段高得拥堵指数对比

案例总结

本案例通过精细化配时,充分发挥信号配时的最大效益,满足了晚高峰不同时间段的车流变化需求;并巧用红波带对上游路口进行截流,分散车流。同时,在瓶颈路口施行绿波带,提高车流效率,合理控制主流方向车辆,巧妙化解检察院路口回溢,提高路口通行效率。此外,更结合了 “外截内疏、容量控制”的交通管理策略,减少高峰期进城方向通行量,缓解因交通量过于集中产生的负荷交通压力。