十字信號(hào)環(huán)形交叉口通行能力研究

葉波

摘要：針對(duì)目前國(guó)內(nèi)存在數(shù)量較多的環(huán)形交叉口滿足不了交通量日益增長(zhǎng)，出現(xiàn)通行能力接近飽和，環(huán)道車輛出現(xiàn)倒灌和死鎖現(xiàn)象，在上下高峰時(shí)段近乎癱瘓狀態(tài)。本文從公交優(yōu)化、路徑優(yōu)化和相位相序優(yōu)化等三個(gè)方面提高通行能力。以重慶市九龍坡區(qū)大公館立交為例。

關(guān)鍵詞：通行能力；公交優(yōu)化；路徑優(yōu)化；相位相序

1大公館立交現(xiàn)狀分析

1.1大公館立交結(jié)構(gòu)

大公館立交共三層，底層是地面層交通狀況比較復(fù)雜有行人、私家車、出租車以及公交車等大型車輛：第二層為西向東高架橋直行左轉(zhuǎn)：第三層為龍騰大道東至龍騰大道西的直行高架橋。在這里我們主要討論大公館立交的底層。大公館立交為典型的四路環(huán)交十字環(huán)形交叉口，長(zhǎng)軸約為120米，短軸約為60米，環(huán)道寬度為12米，共三個(gè)車道。

1.2現(xiàn)狀交通量

在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查時(shí)間的安排上選取周二、周三和周四三天，調(diào)查的具體時(shí)間點(diǎn)安排在早高峰7：00-9：00，晚高峰5：30-7：30。采用人工計(jì)數(shù)法。

1.3交通情況分析

大公館立交東西向90N的直行車輛是流向上垮橋的，所以東西向直行車流對(duì)交叉口的運(yùn)行干擾較小。南北向交通需要通過環(huán)島進(jìn)行轉(zhuǎn)換，成為交通運(yùn)行的主要制約點(diǎn)。由于環(huán)島交織運(yùn)行的不暢向北蔓延干擾袁家崗車輛通行，向南導(dǎo)致石坪橋車輛通行不暢，進(jìn)而影響南北向其他區(qū)域的通行。由于大公館北公交站車輛?？渴沟迷覎彸隹诘赖耐ㄐ心芰Υ蟠笳蹨p（交通量1803pcu/h>通行能力1560pcu/h，飽和度高達(dá)1.16），導(dǎo)致出口道的通行不暢，排隊(duì)倒灌至環(huán)島，常發(fā)生“死鎖”。

2.優(yōu)化方案

2.1公交優(yōu)化

首先對(duì)大公館公交車站內(nèi)的部分線路公交實(shí)行跳站運(yùn)行。跳站運(yùn)行能夠減少公交站點(diǎn)的?？寇囕v數(shù)，降低對(duì)其他車流的影響，同時(shí)提高公交車輛的運(yùn)行速度。由于大公館北?？烤€路過多，可能會(huì)同時(shí)達(dá)到線路超過站臺(tái)設(shè)計(jì)的儲(chǔ)車能力，出現(xiàn)排隊(duì)長(zhǎng)度過長(zhǎng)，甚至出現(xiàn)多列停車。通過對(duì)所有線路進(jìn)行O-D、站點(diǎn)及每條線路在此站的上車人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，篩選跳站線路。

2.2路徑優(yōu)化

對(duì)環(huán)島進(jìn)行部分土建改動(dòng)，挖掘龍騰大道東專用左轉(zhuǎn)兩車道和龍騰大道西的專用直行左轉(zhuǎn)兩車道。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示龍騰大道東進(jìn)口左轉(zhuǎn)車輛在高峰時(shí)期流量為1400pcu/h，加上中心島的橢圓形狀，大大增加繞行距離。由于西至東左轉(zhuǎn)與直行跨線橋的存在，滯留一層的左轉(zhuǎn)直行車流較少，如果將它視為與其它流向直行左轉(zhuǎn)車同等地位（進(jìn)入環(huán)道完成直行左轉(zhuǎn)），不利于其優(yōu)化。

2.3相位優(yōu)化

對(duì)其相位相序進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)環(huán)島采用優(yōu)化常規(guī)單口放行方案（即基于相鄰進(jìn)口的信號(hào)控制模型），引入相位重疊方案。在相鄰進(jìn)口實(shí)施相位重疊的同時(shí)，對(duì)部分車輛較多流向引入相位延續(xù)，盡可能使排隊(duì)車輛全部進(jìn)入環(huán)道，避免在進(jìn)口二次排隊(duì)。

3vissin仿真驗(yàn)證

通過vissin軟件進(jìn)行仿真，對(duì)優(yōu)化方案前后交通運(yùn)行狀況對(duì)比分析，如下表3-1所示：

結(jié)論：目前，隨著城市汽車保有量的快速增長(zhǎng)，大部分的城市環(huán)形交叉口的實(shí)際通行能力已經(jīng)大大超過了原先的設(shè)計(jì)通行能力。無信號(hào)控制環(huán)形交叉口根本承受不住日益增長(zhǎng)的交通量，常規(guī)型的信號(hào)控制環(huán)形交叉口適應(yīng)性也在逐漸下降。對(duì)環(huán)形交叉口進(jìn)行單一的優(yōu)化已經(jīng)滿足不了需求。據(jù)此，在盡量不對(duì)環(huán)形交叉口進(jìn)行大量土建改造的前提下，不妨從相位相序優(yōu)化、交通組織優(yōu)化、信號(hào)配時(shí)優(yōu)化和車輛運(yùn)行環(huán)境等方面進(jìn)行考慮。endprint