关键词:环岛控制、区域协调控制
经过环岛路口,路面又拥堵又混乱,你害怕吗?憋怕,黑板报君来让我们的信号优化工程师给你妙招!下面的案例就是在面对超饱和五叉环岛的情况下,利用区域协调控制的思想,结合精细化的控制措施解决五叉环岛带给你的交通麻烦。
路口概况
南充市五星花园五叉环岛路口由文化路、涪江路、人民南路、模范街和人民中路交汇而成,位于南充最繁华的市中心,路口的车流量、人流量都非常巨大。经测算,该路口晚高峰时段的机动车流量高达5664辆/小时,非机动车2456辆/小时;路口人行隧道内白天人流量约8000-14000人/小时。早晚高峰时段,路口都处于超饱和状态。路口车道分布、渠化设计及信号灯组编号示意图如下所示。
图1 路口现状及信号灯组编号示意图
五星花园环岛路口全天采用一套配时方案,方案采用两相位设置,相位时间均为66s,具体如下图所示:
图2 五星花园环岛路口现行相位方案
存在问题
1、路口全天只采用一套定周期控制方案,没有充分考虑交通流量的变化与各进口之间交通流量的差异;
2、人民路建有下穿通道,人民南路出口方向路面由3车道收窄为2车道,车流通行受道路变窄影响大;人民南路出口靠近公交站及新世纪购物广场,旁边购物广场进出车流及路边停车对车流通行阻碍较大,车流消散缓慢;
3、文化路、人民南路及人民中路进口车辆被允许在进口处掉头,但限于道路条件,掉头车辆需要横跨2条车道,掉头车辆在行进过程中不断寻找间隙,走走停停,阻碍环岛内车流的疏散;
4、受环岛内部交通秩序的影响,各进口道路的车辆排队都比较长,而以环岛为中心一公里为半径的范围内,五条进口道路都设置3-5个信号控制路口(多为行人过街信号),路段内排队回溢严重,路段行车体验不佳。
新的情况
配合市政工程的改造,人行隧道内的行人全部转移到路面通行,并采用交通信号控制。行人过街位置及灯组设置示意图如下。
图3 五星花园环岛路口行人过改造方案示意图
优化措施
要改善五星花园环岛路口交通运行情况,须从区域控制入手,环岛为枢,快速轮转,周边配合,适度控制。具体优化措施如下:
1、外围路口截流
为了降低环岛路口的饱和度,需要在外围路口进行适度的截流控制,减缓各进口车流汇入环岛的速率,目标是将环岛内部的车流饱和度控制在80%左右。
2、以环岛为中心快速疏散排队
环岛内部不加灯控,实现环岛内部不停车,保留环岛的设计优势;环岛各进口采用双向绿波协调控制,不追求最大绿波带宽,只求尽量提升行车体验,减少停车次数与停车等待时间;
图4 周边路口控制策略
3、环岛控制信号优化
1)撤销人民中路、文化路、人民南路在环岛入口处的掉头标志,改成禁止掉头标志,让车辆绕环岛一周掉头;
2)根据流量变化情况,划分多个控制时段,具体如下表所示。
表1 环岛路口控制时段划分
3)精细化设计环岛信号放行策略,核心目标是减少冲突与延误。指导原则是尽量将冲突类型变为合流冲突,把远距离的冲突改为近距离的冲突,将冲突区域控制在一个小范围内,加快冲突区域外的车辆疏散速度。此外,由于环岛内部空间较大,设计信号时还需要充分考虑道路的利用率,可适当使用重复放行策略。在此优化思路指导下,具体的控制方案如下图所示。考虑到人民中路进入环岛的流量较小,该进口采取长绿控制。
图5 五星花园环岛路口优化后的相位方案
针对各时段采用不同的周期与相位时间,下表是工作日晚高峰时段的配时信息表。
表2 工作日晚高峰时段配时表(单位:秒)
4)环岛进口新增的行人过街控制与环岛距离较近,宜与环岛信号采用协调控制,相位差及配时信息见上表(注:相位一为行人过街信号,相位二为机动车信号)。
效果评价
新的控制策略下发后,经过数周的观察,环岛内交通运行情况得到极大改善,环岛内车辆运行变得有序,未出现以往高峰时段的“死锁”现象,高峰小时路口的通行能力略有提升,行人过街移至路面未对进口的车辆排队产生不良影响,路口的信控措施达到预期效果目的。
图6 五星花园环岛路口优化前后交通运行情况对比图
案例小结
以往在进行环岛路口优化时,通常在环岛内增设信号灯,形成二层灯控。此种改善方法,虽然分离了冲突、规范了秩序、保障了安全,但效率是有所降低的,二次灯控造成的二次停车会增加车流的行车延误。本次南充五星花园环岛路口优化,项目组从环岛的基本特性出发,当进入环岛内的交通流保持在一定适宜范围内,环岛内的通行效率是最高的,且秩序、安全均能得到保障。基于环岛这一特性,项目组保持环岛内无灯控,对各进口道进入环岛的车流进行控流,确保环岛内的交通顺畅;同时为了减少冲突,采用多重复合相位,把环岛内的交叉冲突改为合流冲突。方案的成功实施,为环岛路口优化提供了一种新思路。