新建交叉口定时信号控制应用研究

2015-10-21刘恒丽

建筑工程技术与设计 2015年8期

刘恒丽

【摘要】交叉口是交通网络中的最小单元，信号控制在各个国家的城市中都是最常见的一种交通管理和控制的主要手段。本文主要对新建交叉路口进行单点信号配时应用研究，缓解新建交叉口交通拥堵的现状。

【关键词】信号配时；新建交叉口；交通拥堵

交通延误、拥挤、堵塞、污染、事故等都是交通管理和控制不合理的表现形式，不仅危害着人们身体的健康，也给城市甚至是国家带来了大笔的经济负担。严峻的交通问题由每个多个单点交叉口综合作用的结果，因此当交通量达到一定水平时，利用信号配时解决每一个交叉路口的交通问题，才能使有限的交通设施最大限度地发挥自身的作用。

一、单点信号配时相关概念

交通信号在单个交叉口的控制也可以称为点控制，交通信号控制所影响的时间将冲突交通流分离，保证交通流冲突在不同的时间，确保通过交通工具的安全。[ ]。定时信号控制指的是交叉口交通信号控制机均根据预定的计划进行控制的。

信号配时涉及的基本参数有信号周期，绿信比和信号相位。其中周期指的是某一条进口道上的信号灯红色、绿色和黄色各显示一次所花费的总的时间；绿信比指的是在一个信号相位内控制下有效地绿灯时间除以周期长度，规定用表示绿信比；信号相位指的是在信号控制的交叉口，一个周期内进入平面交叉口的交通流获得的通行权。[ ]

二、单点信号配时参数计算

1）信号周期时长一般选用最佳周期时长，可按下式计算：

（1）

式中： —最佳周期时长； — 一个周期内总的损失时间，s；

—路口各相位值的总和：；为流量和饱和流量之比。

2）信号总损失的时间，按下式计算：

（2）

式中： —一般取3s为计算数据； —黄灯时长，可定为3s；

—绿灯间隔时间（s）； K—―个周期内的绿灯间隔数。

3）绿灯间隔时间，按下式进行计算：

（3）

式中： —停车线到车辆的冲突点之间的距离（m）；

—车辆在进口道上时的行驶速度（m/s）； —车辆制动的时间（s）。

4）流量比总和，按下式进行计算：

；（≯0.9）（4）

式中： —信号相位最大流量比值或之和； — 周期内的相位数；

、 —第相的流量比； ——设计交通量，；

——设计饱和流量，

5）总有效绿灯时间：周期内每个相位显示的有效绿灯时间，计算如下：

（5）

6）各相位有效绿灯时间：各相位的有效绿灯时间按下式计算：

（6）

式中： —有效绿灯时长（s）；

7）各相位的绿信比：各相位的绿信比按下式计算：

（7）

8）各相位的显示绿灯时间：也可以理解为各相位绿灯的实际显示时间，计算如下：

（8）

式中： —第相位车辆起动时所损失的时间。

9）最短绿灯时间：最短绿灯时间按下式计算：

（9）

式中： —行人过街道长度（m）； —行人过街步速，取1.0m/s； —绿灯间隔时间（s）。

三、新建交叉口信号配时案例分析

选取西安市雁塔区某交叉口，该交叉路口驶入和驶出的数量比较多，可是该交叉口并没有设置交通引导标志，也没有设置交通信号来控制车流经过观察，在高峰期要通过此交叉口平均要花费2min以上，造成的堵塞现象比较严重。因此，这个交叉路口应当考虑设置交通信号灯来将车流区分，以减少交通拥堵、交通事故、使车辆在交叉口的延误最小，保证车辆能够顺利通过。通过各方向交通量调查和各种车型换算系数，换算成标准交通量如表1所示：

表1 交叉口标准交通量数据

流向设計饱和流

流量流量比

东左转 1550 148 0.09

直行 1600 319 0.20

右转 1650 236 0.14

西左转 1550 201 0.13

直行 1617 287 0.18

右转 1650 363 0.22

南左转 1550 231 0.15

直行 1617 208 0.13

右转 1650 297 0.18