某一天,黑板报君开车去吃大餐,但是,原来的好心情被“堵”击垮了。黑板报君郁郁寡欢,咨询优控攻城狮:“这段路的车流都堵死了,怎么回事?”攻城狮看了一眼,原来这路段是配时不合理加上车流量大,还有潮汐车流等问题导致的拥堵,是时候表演真正的技术了!于是攻城狮大笔一挥,递给黑板报君一个方案:“搞定!(o゚▽゚)o ”
路口概况
太平路是一条贯穿邹城市东西城区的主干道,西连邹鲁大桥,东接104国道,与众多南北向的道路交错构成市区的主要道路网。
该路段附近有商业区、学校、写字楼、行政区,车流量与人流量较为密集,晚高峰时段中心路段拥堵情况较为严重,经常出现排队过长和回溢的现象。
图1 主路段道路网结构示意图
存在问题
1、路口间距短,高峰期车流回溢严重
图2 太平路沿线路口间距示意图
太平路-莲青山路交叉口与太平路-凤凰山路交叉口相距284米,太平路-凤凰山路交叉口与太平路-峄山路交叉口相距348米。该路段的车流容纳能力有限,高峰期的排队拥堵问题较为突出。
图3 太平路-峄山路交叉口西进口的排队情况(晚高峰)
晚高峰期太平路西往东方向的车流量大,太平路-莲青山路交叉口采用“南北对放”和“东西对放”两个相位的放行方式,周期较短,车流过快地进入下游路口,导致下游路段车流堆积过多;
而太平路-凤凰山路交叉口与太平路-峄山路交叉口现行的方案配时无法满足高峰期的车辆通行需求,车辆逐渐堆积在路段当中,导致进口道排队过长,严重时会造成回溢的情况。
图4 太平路西往东方向晚高峰时段高空监控画面(优化前)
2、路段存在潮汐车流现象,东西双向车流不对等
前期的调研工作主要是对沿线每个路口早、平、晚3个时段进口道的车流量和流向特征进行采集和统计,从下图的流量流向特征图可以看出,早高峰东往西方向往城区的车流量大,晚高峰反之。分析得出该路段存在较为明显的潮汐车流现象。
图5 太平路-铁山路交叉口流量流向示意图
3、相位配时不合理,时段划分不够精细化
路口全天仅运行3套方案(低峰、平峰、高峰),且对于高峰期的时段划分不准确,导致高峰期的车流过多堆积在中心路段,造成拥堵。
路口方案的相位方案普遍采用“直行对放”和“左转对放”4相位的放行方式,当路口对向进口道出现流量不对等的时候,会造成流量较少的进口道出现空放的现象。
图6 太平路-岗山路交叉口优化前晚高峰东进口直行空放
优化方案
1、高峰期采用搭接相位,加快疏散单方向的车流
前期的调研工作除了采集每个路口的流量流向数据,还针对城区的功能区域进行摸查,其中,东城区以住宅区为主,早高峰时段以东往西方向上班的车流居多,晚高峰时段以西往东方向下班的车流为主。
结合上述情况,主要针对早晚高峰两个时段的配时方案进行调整,按需采用“搭接相位”的放行方式,其中,早高峰方案主要采用东单放的搭接相位,晚高峰方案采用西单放的搭接相位。
图7 优化方案示意图
具体路口方案配时表如下:
表 1 太平路-铁山路交叉口相位方案配时表(早晚高峰)
表2 太平路-岗山路交叉口相位方案配时表(早晚高峰)
表3 太平路-莲青山路交叉口相位方案配时表(早晚高峰)
表4 太平路-凤凰山路交叉口相位方案配时表(早晚高峰)
表5 太平路-峄山路交叉口相位方案配时表(早晚高峰)
表6 太平路-四基山路交叉口相位方案配时表(早晚高峰)
2、精细化控制,对全天的时段进行划分
根据全天的车流量变化情况,对路口的时段方案划分为9个时段,分别为:早平峰、早高峰、平峰、午高峰、午平峰、次晚高峰、晚高峰、晚平峰、低峰。并结合不同时段的路口流量特征设置相应的配时方案。
图8 结合车流量数据精细化控制全天的时段(示意图)
3、结合潮汐车流的控制策略,对路口的相位相序进行调整
太平路-莲青山路交叉口目前采用的是单个全屏灯对放控制的放行方式,高峰期车流量较大,对放存在直行车辆与左转车辆冲突的情况。
结合对该路段潮汐车流的控制策略,为了避免高峰期过多的车流进入下游路口,把相位方案的“东西对放”相位拆分成“东单放”和“西单放”相位,结合东西进口的车流量设置合理的放行时间,从而提高路口的总周期时间,目的在于减少对放冲突,并且可以达到一定的截流效果,减缓车流过快进入下游路口。
针对沿线其它5个路口,则是在原方案基础上增加西单放的搭接相位,调整配时,侧重优先西往东方向的车辆通行,减少排队长度,提高通行效率。
图9 晚高峰时段西往东方向车流控制示意图
优化效果
太平路-凤凰山路交叉口西往东方向,优化前,因下游路口太平路-峄山路交叉口放行时间不能满足高峰期的车流通行需求,导致车流过多堆积在路段中,产生回溢,影响太平路-凤凰山路交叉口的车辆通行。
优化后,晚高峰时段,两个路口都增加了西单放的搭接相位,加快疏散西往东方向的车流,从同一时段的路口监控画面可以看到,路口已无回溢现象,通行能力得到提升。
图10 太平路-凤凰山路交叉口西往东方向优化前后对比
从另一个角度的高空监控画面可以看到,晚高峰期该路段西往东方向的车流能较快清空,路段已无过多排队积压的车流,整体的通行效率得到提升。
图11 太平路西往东方向晚高峰时段高空监控画面(优化后)
以下是晚高峰时段太平路-岗山路交叉口西往东方向,西进口优化前后的排队情况对比。
图12 排队长度约300米,平均需要等2-3次红灯才能通过路口(优化前)
图13 排队长度平均120米,只需等一次红灯就能通过路口(优化后)
图14 太平路沿线路口西进口优化前后流量统计(晚高峰)
案例小结
本次案例主要是针对路段的潮汐车流现象进行优化调整,可以得到以下一些经验:
1、针对潮汐车流较为明显的路段,合理采用搭接相位,侧重加快疏散单方向的车流,使路段无积压过多车流,缓解拥堵;
2、针对上下游间距较短的路口,要结合实际车流情况,因地制宜,采取“截流+加快疏散”的控制方案,使车流较为平均地分布在路段上;
3、后期建议路口实施“机非隔离”,分离了非机动车与机动车的冲突,而且每个路口之间的距离适中,在信号机设备完善为支持协调控制的情况下,后续可以考虑对路段内的路口进行协调控制,减少停车次数,节省行程时间,提高通行能力。