基于合肥市滨湖新区丁字路口交通信号灯优化与应用

江伟++唐志华

摘 要：随着我国国民经济的发展，交通在人们生产与生活中的作用日益突出。机动车越来越多，带来的交通拥挤，交通阻塞，甚至交通事故也会经常发生。面对现在的交通状况，必须立即采取实际行动和正确的措施，来建造一个安全畅通的城市道路交通环境。该文以合肥市滨湖新区丁字路口为例，对该地区丁字路口交通状况的实际情况，通过理论总结和分析、实地交通调查和数据处理，对灯控信号进行调整和优化，增加各个交叉口的车流量，达到优化灯控系统，缓解交通压力的目标。

关键词：交叉口 车流量 灯控系统

中图分类号：TU984.18 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（b）-0021-02

随着我国经济飞速发展，人民的生活水平与收入需要不断提升，人口的数量也在不断增加，基于交通工具的便利，人们出行方便，居民出行次数日益增多，加上机动车保有量的增长，因此造成城市道路的拥挤、交通堵塞、车流量不均衡等一系列的交通问题。在这样的交通情况下，便需要采取正确的措施和优化方案，解决交通不便的问题，营造安全通畅的交通运输环境[1]。

1 交叉口交通信号灯的设计

1.1 箭头模式的交通灯控制策略

根据交通灯的控制规则，在每个街口设立左拐、右拐、直行以及行人四种模式的指示灯。交通灯有红、绿两种颜色。交叉口模型如图1。

通过不同通行方式的实验，可以得出结论，交通量大的交叉口可以选择双色LED发光管拼成箭头形状用来指示不同交通方向。绿色表示可以通行，红色则表示不可以通行。

1.2 交通流量数据采集

如果在丁字路口设立了红绿灯模式，右转的车辆就会与行人发生冲突，这种情况下就会导致一些行人冒险过马路，因此，建议在一些路口尽量的采取箭头模式的交通灯，来保持交通环境的安全。对庐州大道与紫云路的交叉口进行调研，首先需要对交通量进行统计。交通量的定义是在选定的时间段内，通过道路的某一个地点、某一个断面或者某一条车道上交通体的数量[2]。

根据统计交通量的方法：（1）人工计数法：人工纸上计数法是我国目前交通量调查比较常用的一种方法，只要有一个或几个人员，带着计时器、纸、笔和记录板，然后在指定的路段或交叉口进行调查。这种方法很简单，地点和人员的变动也很灵活。优点在于容易掌握，精度高，信息也容易整理。缺点是这种方法劳动强度比较大，而且冬天和夏天的室外工作会非常辛苦。一般只用于短期的交通量调查。（2）摄像法：摄像法是一种持续的、在一定时间内连续用相机记录交通流数据的方法。工作地点，要求选在较高的位置或适合的建筑物上，方便观测到自己想要观测的范围。然后把拍摄到的录像再一次放映出来，并且安排人工进行统计。这种方法的优点是现场所需人力比较少，资料使用的周期长，简单直观。摄像法的缺点是费用比较高，而且整理资料时耗费人工多。 （3）自动计数法：自动计数法是调查交通量运用比较普遍的一种方法，它采用自动装置，使用起来也比较方便，可以连续侧记1 d或者1个月的交通量，可以在任何道路、任何天气条件下调查交通量。这种方法在购买自动装置的时候花费大，以后花费都很少，比较适合较长时间的交通量调查。

该论文是采用人工计数法来进行数据收集。整理后得到卢州大道与紫云路交叉口的早高峰的交通量数据。

目前紫云路与庐州大道交叉口的信号配时参数如表2。

在实际调查过程中，发现东西南北进口的红灯时间都较长，车流量也很大，所以决定在四相位的前提下，要使绿灯时间不变，红灯时间减少。设计配时参数如表3。

对比表2与表3可知，东西直行和东西左转缩短了25 s，南北直行和南北左转的红灯时间则减少了10 s。红灯时间的减少使周期时长也缩短，加快了车辆的流动速度，能够减少交通拥堵。

3 可行性分析

通过实地调研，得出直行第一辆车启动的时间为2.4 s，平均时间为2.6 s。左转第一辆车为3.5 s，平均时间为3.0 s。这时我们可以运用通行能力的计算方法来计算该口的通行能力。

（1）东进口通行能力计算

直行通行能力：3600/190（44-2.4/2.6+1）×0.9=289 pcu/h

289×3=869 pcu/h

左转通行能力：3600/190（32-3.5/3.0+1）×0.9=179 pcu/h

179×3=537 pcu/h

东进口通行能力：869+537=1406 pcu/h

（2）西进口通行能力计算

直行通行能力：3600/190（66-2.4/2.6+1）×0.9=433 pcu/h

433×3=1301 pcu/h

左转通行能力：3600/190（52-3.5/3.0+1）×0.9=292 pcu/h

292×3=878 pcu/h

西进口通行能力：878+1301=2179 pcu/h

（3）南进口通行能力计算

直行通行能力：3600/190（86-2.4/2.6+1）×0.9=564 pcu/h

564×3=1693 pcu/h

左转通行能力：3600/190（45-3.5/3.0+1）×0.9=284 pcu/h

284×3=852 pcu/h

南进口通行能力：1693+852=2545 pcu/h

（4）北进口通行能力计算

直行通行能力：3600/190（87-2.4/2.6+1）×0.9=568 pcu/h

568×3=1705 pcu/h

左轉通行能力：3600/190（42-3.5/3.0+1）×0.9=235 pcu/h

235×3=705 pcu/h

北进口通行能力：1705+705=2410 pcu/h

因此，在没有设立待行区域时，交叉口处的通行能力为：

1406+2179+2545+2410=8540 pcu/h

在信号灯配时上，以庐州大道与紫云路交叉口为例。调查方案之前，东西直行减少11 s，东西左转减少5 s，南北直行减少10 s，南北左转则减少10 s。周期时长随着红灯时间减少而缩短，车辆的流动速度也随着加快。调整配时方案后，对交叉口的车流量与调整前做了对比，信号配时调整后，交叉口的车流量都增加了。在庐州大道与紫云路交叉口，高峰期时段每小时总车流量在调整之前为9 556辆，调整后为10 121辆，每小时增加了565量。

参考文献

[1] 尹丽子.城市路口交通信号灯相位优化设计[D].山东大学，2004.

[2] 刘晓.关于城市交通拥堵问题研究的文献综述[J].经济研究导刊，2010（4）：102-103.