城市信号交叉口交通控制优化研究

摘要：信号交叉口是城市道路网中重要节点，对城市信号交叉口进行交通控制优化研究可以有效改善交通。本文通过实地调查，针对不同交叉口进行优化设计，利用VISSIM软件仿真评价。对重庆某道路4个交叉口改善优化设计。结果表明：1号交叉口的车道功能改变，3号交叉口的右转提前设置以及优化配时设计能降低车辆延误时间，提高整个交通网络通畅性。

关键词：信号交叉口;信号配时;车辆延误;VISSIM仿真

引言

随着城市交通问题日益突出，城市交叉口信号配时及渠化的不合理易引起交通问题。较多学者对城市信号交叉口的优化进行了研究，主要有交叉口信号配时设计及渠化优化设计两类。申鑫泽等[1]对混合交通流环境下信号交叉口进行时空分离及优化设计，有效减少信号周期、排队长度及车辆延误时间;许翔华等[2]通过感应绿波控制，从进口道渠化及信号配时优化交叉口存在的问题，解决交叉口拥堵问题;戴静[3]对信号交叉口综合待行区设置形式、条件及交通控制方式进行优化仿真研究，在一定程度上缓解交叉口的通行压力。

1工程现状

1.1现状交通流

通过实地调查区域四个主要的交叉口，包括环形交叉口、十字交叉口、上下交叉口，除此之外，路段中还存在让行信号控制地点，交叉口和信号控制地点都形成了交叉口瓶颈地段，全长2.2公里左右，本文取得不同交叉口进口道车流量。

1.2现状配时

（1）1号交叉口

该信号配时采用的是四相位，周期112秒，其中南北直行右转为第一个相位，南北左转为第二个相位，东西直行加右转为第三个相位，东西左转为第四个相位。

（2）2号交叉口

该交叉口为三路交叉，共有六个相位，周期78 秒，第一相位为西直行，第二相位为东直行，第三相位为东左转，第四相位为西右转，第五相位为北左转，第六相位为北右转，北调头车辆无需信号控制，因交叉口的交通量较小，渠化也较完善，所以信号配时周期较短。

（3）3号交叉口

该信号配时方案采用的是早期迟断式信号控制设计，第一相位为东右转直行，第二相位为东左转，第三相位为西直行右转，第四相位为西左转，第五相位为南直行右转，第六相位为南左转直行右转，第七相位为北右转直行，第八相位为北左转，四个进口道均设左转保护相位，左转相位均与本进口道直行车辆保持一致。

（4）4号交叉口

该交叉口为环形交叉口，无信号配时。

2交通控制优化设计

2.1渠化优化设计

本文1号交叉口和3号交叉口进行了渠化优化设计。其中1号交叉口将东口道路的左转车道、右转车道和直行右转车道渠化为东口道路为左转车道、直行右转车道;西口道路为左转车道、右转车道和直行右转车道渠化为直行车道和两条直行右转车道。其中3号交叉口将每个方向进口道的右转车道提前设置，右转的车辆提前通过，不影响直行车辆，降低通行时间。

2.2信号配时优化设计

对渠化后的1、2号交叉口信号配时设计。其中1号交叉口采用四个相位，周期120秒，其中南北直行右转为第一个相位，南北左转为第二个相位，西进口直行加右转为第三个相位，东左转、直行和右转为第四个相位;2号交叉口为六个相位，周期145秒，第一相位为西左转，第二相位为东左转，第三相位为东右转加直行，第四相位为西右转加直行，第五相位为北左转和南左转，第六相位为北右转直行和南右转直行。

3交叉口VISSIM仿真

利用VISSIM仿真软件输入车流量、车型比例，设置不同车道功能，输入行人参数，设置冲突点等，尽量与实际交通运行一致。改善后的四个交叉口的VISSIM仿真结果表明 4个交叉口的交通问题得到了有效的改善，延误时间减少，服务水平得到了提高。其中，1号交叉口的延误时间由39.6s减少到16.5s，服务水平由D提高到B;2号交叉口延误时间由2.2s缩短至1.8s，3号交叉口延误时间由29.1s缩短至7.4s，服务水平由C提高至A，4号交叉口延误时间由39.3s缩短至30s，服务水平由D提高至C。

4结论

本文通过渠化和信号配时优化设计对多个交叉口进行改善，利用VISSIM軟件仿真优化前后交通运行情况。对不同交叉口进口道进行车道流向改变，改变车道原有功能，以及对右转和直行车道进行右转车辆提前设计，结合信号配时优化设计，可以有效降低该道路交叉口车辆延误时间，提高道路服务水平。

参考文献

[1]申鑫泽，方筱睿，李昆.混合交通环境下信号交叉口的优化设计[J].河南科技，2020（20）：122-124.

[2]许翔华，杨希锐，曲大义，王进展，曹俊业，万孟飞.基于感应控制的信号交叉口交通组织优化设计及仿真[J].青岛理工大学学报，2016，37（05）：120-125.

[3]戴静.基于仿真技术的信号交叉口综合待行区设置分析[J].交通与运输，2021，37（02）：12-15.

作者简介：王娇（1997年10月-），女，汉族，重庆长寿人，硕士研究生在读，研究方向：道路交通规划与管理、网联自动驾驶车辆控制。