关键词：短距离交叉口、一机两岗
上一期小伙们反映说信息量大了些，“组合拳”打得有点重了~~这一期本来是一个很长的故事，黑板报君尝试着长话短说~~
路口概况
某旅游城市的银河大道是东西向的主干道，道路沿线经过景区、大型商圈、高档住宅区，是该市最繁忙的道路之一。银河大道上有两个错位的T型交叉口，两个交叉口的距离仅有180米左右，北边的星际路通往各大住宅小区，南边的天府路通往大型商圈、医院和学校聚集地。
银河-星际、银河-天府两个路口的交通信号由同一信号控制机控制，是典型的一机两岗，在进行信号设计时可以看作为同一个路口（为表述方便称之为星际-天府路口）。优化前该路口运行着多时段定周期方案，并区分工作日与非工作日方案。
路口的渠化及灯组设置示意图如下。灯组1-8为机动车信号灯，9-11为行人灯组。
图 1星际-天府路口示意图
存在问题
从地理位置上看，星际路和天府路像两根鱼刺一样卡在了银河大道的咽喉上。该星际-天府路口的东西南北四个方向的车流都非常大，星际路与天府路之间的距离太短，东西方向车辆排队容易溢出交叉口，早晚高峰时段经常发生拥堵。经过实地的调研，该路口拥堵原因归纳如下：
1、地理因素：银河-星际路口与银河-天府路口距离太近，单车道仅能容纳约30辆小汽车排队（按车长6米估算），两路口间的空间位置非常有限，对信号设计带来较大挑战；
2、流量因素：星际-天府路口四个进口的流量都非常大，早晚高峰路口超饱和，特别地星际路和天府路左转进行取银河大道的流量都非常大，对路口的通行效率产生较大影响；
3、信号方案不合理：路口虽然采用多时段定周期的控制方案，但时段划分较粗略，基本是教科书式的划分方法，与实际车流变化情况不吻合；信号相位方案未能有效解决星际路与天府路间车辆排队回溢问题。
优化思路
要解决星际-天府路口的拥堵路，从信号控制优化的角度考虑，需要实现以下优化目标：
1、高峰时段在星际-天府路口外围实施截流，控制车辆汇入该路口的速度，降低路口饱和度；
2、保证星际路与天府路之间路段排队车辆不回溢；
3、根据交通流特性，细致划分路口的信号控制时段，信号控制适应流量变化，提高信号控制效率。
总的来说，优化策略是“外截内疏，精细控制”，内外配合。篇幅限制，只介绍高峰时段信号精细化控制设计思路。
如果把星际路和天府路交汇的路口看成是银河大道的咽喉，那么交通信号控制的目标是使得“咽喉”不会被堵死。可以把下图中红框框住的区域视为银河大道的车辆“蓄水区”，区域两端的信号灯视为阀门，只要阀门的开启与关闭能够保证“蓄水区”内车辆能够顺畅地流动起来，同时又不会溢出，则“咽喉”位置始终通畅，该路口拥堵问题可以解决。
基于上述类比的思路，综合运用了信号控制中搭接相位、重复放行、早断迟启等手段，设计早高峰时段信号控制方案及配时如下图所示。除相位五外，其他相位的时间包含了3秒黄灯和1秒全红时间。
图3 星际-天府路口的车辆“蓄水区”
（以下相位功能解说非专业人士可以直接跳过~~）
相位A 启亮4号灯组，让“车辆蓄水区1”里的车辆跑起来，同时收缩队尾，给相位B的8号灯组放行腾出空间；
相位B 8号灯组启亮把星际路的左转车辆放进来，可以接上“车辆蓄水区1”的清空车队，顺畅地离开交叉口；
相位C 关闭4号灯组，8号灯组保持启亮状态，目的是把星际路的左转车给“蓄起来”，减小星际路的车辆排队压力；
相位D 启亮1号和6号灯组，清空“车辆蓄水区2”，相位时间由灯组2的放行需求决定；
相位E 关闭灯组2，启亮灯组7放行银河大道进入星际路的左转车，同时继续往“车辆蓄水区1”中“蓄车”；
相位F 保证灯组3的放行需求，同时继续往“车辆蓄水区1”中“蓄车”，放行东往西方向的车流。
“车辆蓄水区1”的“蓄车”相位分别为相位B和相位C。
简而言之，把星际路和天府路间这段距离看成是个“蓄水池”，信号灯控制车辆流入流出的速度，保证“蓄水池”满而不溢、车流活而不僵。
效果分析
优化实施后，经观察星际路与天府路之间的车辆流转较快，不会再出现溢流堵塞交叉口的情况。整个交叉口的饱和度依然比较高，但是交通有序，堵而不塞，高峰持续时间有所缩减。
在实施优化措施之前，早高峰时段星际-天府路口的东进口和北进口经常发生拥堵。本案例重点关注一下优化前后东进口和北进口的改善情况。
表1 星际-天府路口改善情况
从停车次数、等待时间、排队长度等指标来看，路口的运行效率有较大的提升，北进口与东进口两个关键车流方向的平均停车次数缩减到3次以内，有效地缓解了拥堵。
案例总结
短距离的错位交叉口往往成为主干道的瓶颈，受地理条件的限制要做大的改动通常比较困难，这个时候合理地运用信号控制的技巧，把错位交叉口看成一个路口统筹考虑，内部精细控制，外部帮堵围截，从整体到局部精密配合，可以以较小的成本解决拥堵这个大问题。
（好像说得还是有点罗嗦，黑板报君自觉面黑板去了~~）
