基于人均延誤的有軌電車信號(hào)優(yōu)先控制方式選擇

毛 鑫，朱從坤

（蘇州科技大學(xué) 土木工程學(xué)院，江蘇 蘇州215011）

現(xiàn)代有軌電車憑借其高效率、低污染、低能耗、低成本的特點(diǎn)，正被越來越多的城市所青睞。交叉口處的信號(hào)控制是影響有軌電車通行的關(guān)鍵，如何處理好有軌電車在交叉口處與社會(huì)車輛的關(guān)系是有軌電車研究的重難點(diǎn)。在有軌電車信號(hào)優(yōu)先方法方面，王文斌等運(yùn)用進(jìn)口道超聲波探測(cè)技術(shù)對(duì)軌道交通信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，依據(jù)有軌電車到達(dá)與離開和實(shí)時(shí)交通流狀況，提出是否對(duì)有軌電車采取優(yōu)先的判斷方法[1]；Conrad等根據(jù)不變的交通狀況，采用創(chuàng)建與更新規(guī)則庫(kù)的方法，建立了一套交通實(shí)時(shí)響應(yīng)的優(yōu)先控制模型[2]。在路權(quán)配置與信號(hào)控制方式選擇方面，朱軍功、隆冰等針對(duì)現(xiàn)代有軌電車早到和晚到兩種情況，以延長(zhǎng)綠燈時(shí)長(zhǎng)、縮短紅燈時(shí)長(zhǎng)、插入優(yōu)先相位三種優(yōu)先策略為基礎(chǔ)，結(jié)合有軌電車車速引導(dǎo)控制，提出了車速引導(dǎo)與交叉口信號(hào)控制組合的優(yōu)先控制方法[3]；吳勝權(quán)、黃振暉等分析了路權(quán)配置與信號(hào)選擇的關(guān)系，提出了在不同路權(quán)下選擇不同信號(hào)控制模式的方法[4]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)有軌電車優(yōu)先控制策略已經(jīng)有了較為深入的研究，大多以交叉口車輛總延誤或車均延誤為標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)有軌電車來說是不公平的。以人均延誤最小為目標(biāo)設(shè)計(jì)信號(hào)控制方案，可提高載客量大的車輛的權(quán)重，使信號(hào)控制方案更為合理。本文以交叉口主動(dòng)優(yōu)先策略為前提，以交叉口人均延誤最小為目標(biāo)，結(jié)合有軌電車的到達(dá)時(shí)刻，對(duì)非飽和交叉口有軌電車信號(hào)優(yōu)先控制方式的選擇進(jìn)行研究。

1 主動(dòng)優(yōu)先模式下人均延誤模型

1.1 人均延誤計(jì)算方法

假設(shè)：在交叉口第i相位，通行j方向中社會(huì)車輛進(jìn)口道數(shù)為aij，社會(huì)車輛的到達(dá)率為qija，輛/s,單車道飽和流率為 Sija，pcu/（s·車道），車均載客量為 pa(人/輛)；有軌電車進(jìn)口道數(shù)為 bij，有軌電車的到達(dá)率為 qijb，輛/s,單車道飽和流率為Sijb，pcu/（s·車道），車均載客量為pb(人/輛)，有軌電車標(biāo)準(zhǔn)車輛折算系數(shù)為f。有效綠燈時(shí)長(zhǎng)為gi，相位數(shù)為n，信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)為C，s。

社會(huì)車輛的平均延誤由均勻延誤d1a、增量延誤d2a和初始排隊(duì)延誤d3a三部分組成；有軌電車的平均延誤由均勻延誤d1b組成。在信號(hào)周期初始時(shí)刻，默認(rèn)交叉口處無排隊(duì)車輛，初始排隊(duì)延誤d3a=0，則社會(huì)車輛車均延誤為[5]

式中，PF為信號(hào)聯(lián)動(dòng)修正系數(shù)，本文以單個(gè)交叉口為例進(jìn)行分析，則PF=1；c為信號(hào)周期長(zhǎng)度，s；T為分析持續(xù)時(shí)間，h；K為感應(yīng)控制的增量延誤修正，在單點(diǎn)信號(hào)控制情況下，K為0.5；I為按上游信號(hào)燈車輛換車道和調(diào)節(jié)的增量延誤修正，在單點(diǎn)信號(hào)控制情況下，I為1。

根據(jù)社會(huì)車輛及有軌電車的車均延誤和車均載客量，可得交叉口人均延誤為[6]

1.2 信號(hào)優(yōu)先控制方式下人均延誤計(jì)算方法

在交叉口處實(shí)施有軌電車信號(hào)主動(dòng)優(yōu)先方案，將影響同一周期中其他相位車輛的通行，故以有有軌電車通行的信號(hào)周期為分析時(shí)長(zhǎng)，對(duì)其人均延誤計(jì)算方法進(jìn)行研究。

各信號(hào)優(yōu)先控制方式改變的是相位時(shí)長(zhǎng)或順序，則各相位綠信比發(fā)生變化，由此引起車道飽和度和進(jìn)口道通行能力的改變，進(jìn)而影響交叉口人均延誤。假設(shè)信號(hào)周期由T1、T2、T3、T4四個(gè)相位組成，各相位綠燈時(shí)長(zhǎng)分別為t1、t2、t3、t4。在主動(dòng)優(yōu)先控制模式下，各優(yōu)先方案中有軌電車均不存在延誤，故db=0。

1.2.1 綠燈延長(zhǎng)

假設(shè)：在交叉口處，以T1相位為有軌電車綠燈通行相位，若有軌電車在T1相位綠燈末期到達(dá)，綠燈剩余時(shí)長(zhǎng)不足以保證有軌電車安全通行，則延長(zhǎng)T1相位綠燈時(shí)長(zhǎng)，延長(zhǎng)時(shí)間為t，此時(shí)本周期時(shí)長(zhǎng)為（t+C），如圖1所示。

圖1 綠燈延長(zhǎng)信號(hào)控制方案配時(shí)示意圖

T1相位綠信比為

T2、T3、T4相位綠信比為

則分析周期內(nèi)交叉口人均延誤為

1.2.2 綠燈提前

假設(shè)：在交叉口處，以T1相位為有軌電車綠燈通行相位，有軌電車到達(dá)時(shí)為T4相位末期，下一相位為綠燈通行相位，則實(shí)施綠燈相位提前，T1相位綠燈時(shí)長(zhǎng)增加t，T4相位綠燈時(shí)長(zhǎng)減少t，信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)保持不變，見圖2。

圖2 綠燈提前信號(hào)控制方案配時(shí)示意圖

T1相位綠信比為

T4相位綠信比為

則分析周期內(nèi)交叉口人均延誤為

1.2.3 相位插入

假設(shè)：在交叉口處，以T1相位為有軌電車綠燈通行相位，有軌電車到達(dá)時(shí)信號(hào)控制為紅燈，可采取相位插入控制方案時(shí)，增加一次T1相位綠燈通行，時(shí)長(zhǎng)為t，信號(hào)周期增長(zhǎng)為t+C，見圖3。

圖3 相位插入信號(hào)控制方案配時(shí)示意圖

增加的T1相位T1'有效綠燈時(shí)長(zhǎng)為

則T1相位綠信比為

T2、T3、T4相位綠信比為

則分析周期內(nèi)交叉口人均延誤為

1.2.4 專有相位

假設(shè)：在交叉口處，以T1相位為有軌電車綠燈通行相位，有軌電車到達(dá)時(shí)信號(hào)控制為紅燈，可采取專有相位控制方案時(shí)，T1相位綠燈通行時(shí)長(zhǎng)保持不變，則本周期信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)為（C+t），見圖4。

圖4 專有相位信號(hào)控制方案配時(shí)圖

T1、T2、T3、T4相位綠信比為

則分析周期內(nèi)交叉口人均延誤為

1.2.5 相位倒轉(zhuǎn)

假設(shè)：在交叉口處，以T2相位為有軌電車綠燈通行相位，有軌電車到達(dá)時(shí)信號(hào)控制為紅燈，可采取相位倒轉(zhuǎn)控制方案，T2相位綠燈通行時(shí)長(zhǎng)保持不變，信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)保持不變，見圖5。

圖5 相位倒轉(zhuǎn)信號(hào)控制方案配時(shí)圖

T1、T2、T3、T4相位綠信比為

則交叉口分析時(shí)長(zhǎng)一周期內(nèi)人均延誤為

1.2.6 跳躍相位

假設(shè)：在交叉口處，以T2相位為有軌電車綠燈通行相位，有軌電車到達(dá)時(shí)信號(hào)控制為紅燈，可采取跳躍相位控制方案，跳過紅燈相位提前實(shí)行有軌電車綠燈相位，則T2相位綠燈通行時(shí)長(zhǎng)保持不變，T1相位綠燈時(shí)長(zhǎng)減少為0 s，信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)減少t1，見圖6。

T1相位有效綠燈時(shí)長(zhǎng)g1=0，則綠信比λi=0，故T1相位車均延誤為

圖6 相位跳躍信號(hào)控制方案配時(shí)圖

T2、T3、T4相位綠信比為

則交叉口分析時(shí)長(zhǎng)一周期內(nèi)人均延誤為

2 主動(dòng)優(yōu)先模式下信號(hào)優(yōu)先控制方式選擇

2.1 單個(gè)交叉口有軌電車信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)

單個(gè)交叉口有軌電車信號(hào)優(yōu)先控制系統(tǒng)主要包括車載控制系統(tǒng)、交叉口道路信號(hào)控制系統(tǒng)和中心控制系統(tǒng)這三部分[7]?？刂品桨溉鐖D7所示。

圖7 有軌電車信號(hào)控制系統(tǒng)流程圖

當(dāng)1號(hào)檢測(cè)器檢測(cè)到車輛到達(dá)，車載控制系統(tǒng)向中心控制系統(tǒng)發(fā)送車輛的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括車輛長(zhǎng)度、運(yùn)行速度和載客人數(shù)，交叉口道路信號(hào)控制系統(tǒng)向中心系統(tǒng)發(fā)送交叉口的運(yùn)行現(xiàn)狀，包括各方向上車輛到達(dá)情況、車輛排隊(duì)情況、信號(hào)燈信號(hào)相位等，中心處理系統(tǒng)通過接收到的有軌電車運(yùn)行數(shù)據(jù)和交叉口運(yùn)行狀況，計(jì)算有軌電車實(shí)時(shí)車頭時(shí)距，判斷是否采取有軌電車信號(hào)優(yōu)先。若優(yōu)先進(jìn)行人均延誤最優(yōu)化計(jì)算，選擇最優(yōu)的信號(hào)控制方案，包含各相位綠燈時(shí)長(zhǎng)及相位次序等；當(dāng)車輛到達(dá)2號(hào)檢測(cè)器時(shí)，確定有軌電車是否有優(yōu)先通行權(quán)，中心處理系統(tǒng)將信號(hào)優(yōu)先控制方式信號(hào)發(fā)送到交叉口信號(hào)控制器；當(dāng)3號(hào)檢測(cè)器檢測(cè)有軌電車到達(dá)，將原有信號(hào)控制方案轉(zhuǎn)換為新的信號(hào)控制方案，有軌電車準(zhǔn)備進(jìn)入交叉口；當(dāng)4號(hào)檢測(cè)器檢測(cè)到有軌電車離開交叉口，交叉口信號(hào)相位不會(huì)立即轉(zhuǎn)換為原有相位，而是繼續(xù)運(yùn)行優(yōu)化后信號(hào)控制方案，直至在下一周期中對(duì)損失相位進(jìn)行彌補(bǔ)后，再將優(yōu)化信號(hào)控制方案轉(zhuǎn)換為原有信號(hào)控制方案。

2.2 綠燈期間有軌電車信號(hào)優(yōu)先控制方式選擇

2.2.1 有軌電車綠燈期到達(dá)

假設(shè)有軌電車采取路中式半獨(dú)立路權(quán)，通過交叉口的相位方向?yàn)橹毙校熊夒娷嚨竭_(dá)交叉口時(shí)，綠燈剩余時(shí)長(zhǎng)為G'，綠燈間隔為I，安全通行時(shí)長(zhǎng)tb為

式中，LS為兩邊有軌電車專用道停車線垂直距離；LC為有軌電車車身長(zhǎng)度；vb為有軌電車平均速度。

當(dāng)（G'+I）≥tb時(shí)，表示有軌電車能夠在綠燈時(shí)間內(nèi)安全通過交叉口，此時(shí)無需采取有軌電車信號(hào)優(yōu)先控制；當(dāng)（G'+I）＜tb時(shí)，表示有軌電車不能夠在綠燈時(shí)間內(nèi)安全通過交叉口，此時(shí)需延長(zhǎng)綠燈時(shí)長(zhǎng)，以保證有軌電車能夠安全通行，延長(zhǎng)最小綠燈時(shí)長(zhǎng)GY為

2.2.2 有軌電車綠燈期離開

若有軌電車到達(dá)時(shí)間為通行相位紅燈，紅燈剩余時(shí)長(zhǎng)為R'，但在通行相位綠燈時(shí)間內(nèi)離開，即R'＜tb，則需實(shí)施綠燈信號(hào)提前，提前最小綠燈時(shí)長(zhǎng)為R'。

2.3 紅燈期間有軌電車信號(hào)優(yōu)先控制方式選擇

當(dāng)有軌電車在紅燈期間到達(dá)，且預(yù)計(jì)離開時(shí)間也在紅內(nèi)期內(nèi)，則需對(duì)相位插入、專有相位、相位倒轉(zhuǎn)、跳躍相位四種信號(hào)優(yōu)先控制方式進(jìn)行選擇。依據(jù)前述各有軌電車信號(hào)優(yōu)先控制方式下人均延誤計(jì)算方法，分別計(jì)算有軌電車不同到達(dá)時(shí)刻各優(yōu)先控制方式下的交叉口人均延誤，從而確定不同到達(dá)時(shí)刻的最優(yōu)控制方式（見圖8）。選擇方法如下：

最優(yōu)控制方式人均延誤：

約束條件：

圖8 信號(hào)優(yōu)先控制方式選擇流程圖

2.4 有軌電車信號(hào)彌補(bǔ)方案

在交叉口采取有軌電車信號(hào)相位優(yōu)先會(huì)造成其他相位的時(shí)間損失，故需在本相位或下一相位中對(duì)損失信號(hào)相位進(jìn)行彌補(bǔ)。

2.4.1 單相位彌補(bǔ)方案

單相位彌補(bǔ)方案是指一個(gè)信號(hào)周期中只對(duì)某一相位時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行彌補(bǔ)，一般有增加相位時(shí)長(zhǎng)和縮減時(shí)長(zhǎng)兩種彌補(bǔ)方式。在一個(gè)信號(hào)優(yōu)先控制方案中，可以同時(shí)運(yùn)用增加時(shí)長(zhǎng)和縮短時(shí)長(zhǎng)兩種彌補(bǔ)方案，也可以單獨(dú)使用某一彌補(bǔ)方案。

在綠燈延長(zhǎng)和綠燈提前信號(hào)優(yōu)先控制模式中，一般同時(shí)運(yùn)用兩種彌補(bǔ)方案。在以綠燈延長(zhǎng)信號(hào)控制方案為例，綠燈延長(zhǎng)彌補(bǔ)方案如圖9所示。

圖9 綠燈延長(zhǎng)彌補(bǔ)方案圖

在相位插入和跳躍相位等信號(hào)優(yōu)先控制模式中，一般只運(yùn)用一種彌補(bǔ)方案。以跳躍相位信號(hào)控制方案為例，跳躍相位彌補(bǔ)方案如圖10所示。

圖10 跳躍相位彌補(bǔ)方案圖

2.4.2 多相位彌補(bǔ)方案

多相位彌補(bǔ)方案是指一個(gè)信號(hào)周期中對(duì)多個(gè)相位時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行彌補(bǔ)，一般有均勻相位時(shí)長(zhǎng)彌補(bǔ)和加權(quán)相位時(shí)長(zhǎng)彌補(bǔ)兩種方式。

均勻相位時(shí)長(zhǎng)彌補(bǔ)方案一般運(yùn)用于各相位人均延誤相似的交叉口。以相位插入信號(hào)控制方案為例，相位插入彌補(bǔ)方案如圖11所示。

圖11 相位插入彌補(bǔ)方案圖

加權(quán)相位時(shí)長(zhǎng)彌補(bǔ)方案一般運(yùn)用于各相位人均延誤相差較大的交叉口，可根據(jù)各相位乘客到達(dá)量與交叉口總乘客到達(dá)量的比值來確定各相位彌補(bǔ)時(shí)長(zhǎng)。加權(quán)彌補(bǔ)時(shí)長(zhǎng)計(jì)算方法為

式中，M為信號(hào)彌補(bǔ)總時(shí)長(zhǎng)，s。

3 案例分析

3.1 交叉口現(xiàn)狀及信號(hào)優(yōu)化

選取蘇州市有軌電車1號(hào)線何山路與金楓路交叉口進(jìn)行案例分析。交叉口渠化情況見圖12。何山路與金楓路交叉口現(xiàn)狀信號(hào)配時(shí)方案為四相位，周期時(shí)長(zhǎng)為106 s。南北向直行、南北向左轉(zhuǎn)、東西向直行、東西向左轉(zhuǎn)的相位綠燈時(shí)長(zhǎng)分別為20、15、27、20 s，相位間黃燈時(shí)長(zhǎng)4 s，紅緩時(shí)長(zhǎng)2 s。有軌電車停車線到對(duì)向有軌電車停車線的垂直距離為50 m。

通過實(shí)地調(diào)研，選取早高峰（7:30-8:30）進(jìn)行分析，在選定時(shí)間段內(nèi)對(duì)各類車交通量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，最終將各類車型折算為標(biāo)準(zhǔn)車，得到交叉口各時(shí)段交通量如表1所列。社會(huì)車輛平均載客量pa取3人/輛；現(xiàn)代有軌電車高峰期平均載客量pb取150人/列。

選取早高峰對(duì)交叉口人均延誤進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)交叉口信號(hào)配時(shí)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到交叉口的最佳周期信號(hào)配時(shí)方案為：南北向直行、南北向左轉(zhuǎn)、東西向直行、東西向左轉(zhuǎn)的相位綠燈時(shí)長(zhǎng)分別為24、15、27、18 s，相位間黃燈時(shí)長(zhǎng)4 s，紅緩時(shí)長(zhǎng)2 s。

圖12 何山路與金楓路交叉口現(xiàn)狀渠化圖

表1 何山路-金楓路交叉口交通量統(tǒng)計(jì)表

3.2 有軌電車優(yōu)先模式選擇

3.2.1有軌電車綠燈期到達(dá)

通過計(jì)算有軌電車通過交叉口的時(shí)長(zhǎng)tb為14s，當(dāng)（G'+I）≥tb時(shí)，則不采取信號(hào)優(yōu)先策略；當(dāng)（G'+I）＜tb時(shí)，則需對(duì)有軌電車綠燈相位進(jìn)行延長(zhǎng)，延長(zhǎng)時(shí)長(zhǎng)為 t，且 t≥[tb-（G'+I）]。

3.2.2有軌電車綠燈期離開

當(dāng)有軌電車預(yù)計(jì)在紅燈時(shí)間內(nèi)到達(dá)，且剩余紅燈時(shí)長(zhǎng)R'＜tb，則實(shí)施綠燈提前，提前時(shí)長(zhǎng)為t。因各相位最小綠燈時(shí)長(zhǎng)為15 s，則紅燈最大縮減時(shí)長(zhǎng)為12 s，即0≤t≤12＜tb。采取綠燈提前控制策略后，交叉口周期時(shí)長(zhǎng)C保持不變，有軌電車通行相位綠燈時(shí)長(zhǎng)增長(zhǎng)t。

3.2.3 紅燈期間有軌電車優(yōu)先方式選擇

若有軌電車預(yù)計(jì)在紅燈時(shí)間內(nèi)到達(dá)，且在紅燈時(shí)間內(nèi)離開，則需對(duì)相位插入、專有相位、相位倒轉(zhuǎn)及相位跳躍四種信號(hào)控制策略進(jìn)行人均延誤最優(yōu)化比選。對(duì)信號(hào)周期進(jìn)行劃分，由上文有軌電車綠燈期間信號(hào)優(yōu)先控制方式選擇方案，可得在信號(hào)周期中有軌電車綠燈相位27 s及綠燈相位前12 s已有信號(hào)優(yōu)先選擇方案，故對(duì)剩余紅燈時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行分析。

假設(shè)有軌電車預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間距離上一綠燈相位結(jié)束時(shí)刻時(shí)長(zhǎng)為t，且0≤t≤69。利用枚舉法運(yùn)用VISSIM仿真模型，對(duì)每一到達(dá)時(shí)刻各控制方式人均延誤進(jìn)行仿真。使用VISSIM建立仿真模型，將道路實(shí)際幾何數(shù)據(jù)、實(shí)際交通流量及信號(hào)配時(shí)等數(shù)據(jù)輸入模型中，得到各控制模式下人均延誤，并繪制人均延誤與有軌電車紅燈到達(dá)時(shí)刻之間的關(guān)系曲線，如圖13所示。

由圖13可知，相位插入信號(hào)控制方案與專用相位信號(hào)控制方案趨勢(shì)相同，且專用相位人均延誤均大于相位插入人均延誤，因在專有相位中只有有軌電車通行，而在相位插入中社會(huì)車輛也將獲得綠燈通行權(quán)，故延誤相對(duì)較??；在紅燈相位初期及紅燈相位末期，信號(hào)相位變化頻繁，信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)增加，則會(huì)導(dǎo)致延誤較大；在紅燈相位中期，相位插入及專有相位將達(dá)到最小值。相位倒轉(zhuǎn)信號(hào)控制方案與相位跳躍信號(hào)控制方案趨勢(shì)相同，均是隨著距離下一綠燈相位時(shí)長(zhǎng)的減少，人均延誤逐漸減少，在紅燈相位中后期人均延誤較??；在紅燈相位初期及紅燈相位末期，因距離綠燈相位時(shí)長(zhǎng)過短，則無法采用這兩種信號(hào)控制方案。

由圖13可知，到達(dá)時(shí)刻處于紅燈3～6 s、24～27 s、51～54 s之間，需對(duì)各控制方式下人均延誤進(jìn)行對(duì)比分析，運(yùn)用枚舉法及Matlab計(jì)算各時(shí)間點(diǎn)人均延誤，結(jié)果見表2。

圖13 車輛到達(dá)紅燈時(shí)刻人均延誤變化曲線圖

表2 各信號(hào)控制模式下人均延誤計(jì)算表s

根據(jù)表2可知，在紅燈相位0～4 s間采取綠燈延長(zhǎng)信號(hào)控制方案，交叉口人均延誤最小；在紅燈相位5～25 s間采取相位插入信號(hào)控制方案，交叉口人均延誤最??；在26～52 s間采取相位倒轉(zhuǎn)信號(hào)控制方案，交叉口人均延誤最??；在53～69 s間采取跳躍相位信號(hào)控制方案，交叉口人均延誤最小。

3.2 交叉口人均延誤比較分析

現(xiàn)狀何山路與金楓路交叉口信號(hào)以交叉口社會(huì)車輛信號(hào)相位為基礎(chǔ)，結(jié)合綠燈提前和綠燈延長(zhǎng)兩種信號(hào)優(yōu)先方式。有軌電車綠燈相位為東西向直行，并與社會(huì)車輛共用綠燈相位，有軌電車發(fā)車間隔為5 min。當(dāng)有軌電車在紅燈時(shí)間到達(dá)，且距離綠燈相位時(shí)長(zhǎng)大于5 s，則需要停車等待，距離綠燈相位5 s時(shí)，交叉口信號(hào)相位實(shí)行綠燈提前，信號(hào)相位轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄏ蛳辔痪G燈；當(dāng)有軌電車在綠燈時(shí)間內(nèi)到達(dá)，且綠燈剩余時(shí)長(zhǎng)足以滿足有軌電車通行，則不采取信號(hào)優(yōu)先控制策略；當(dāng)有軌電車在綠燈時(shí)間內(nèi)到達(dá)，且綠燈剩余時(shí)長(zhǎng)不足以滿足有軌電車通行，則延長(zhǎng)有軌電車通行相位綠燈時(shí)長(zhǎng)，直至有軌電車安全通過交叉口。

將現(xiàn)狀優(yōu)先方案與有軌電車優(yōu)先控制選擇方案進(jìn)行比較，計(jì)算得到有軌電車各到達(dá)時(shí)刻下交叉口人均延誤，見圖14。

圖14 選擇優(yōu)先方式與現(xiàn)狀優(yōu)先方式人均延誤分析圖

由圖14可知，在紅燈時(shí)刻前期與中期，有軌電車信號(hào)優(yōu)先方式選擇方案在交叉口處人均延誤較小，具有一定優(yōu)越性；在紅燈時(shí)刻后期，有軌電車現(xiàn)狀優(yōu)先方式延誤較小。

綜上所述，在南北直行綠燈相位結(jié)束時(shí)有軌電車到達(dá)，采取信號(hào)倒轉(zhuǎn)方案，跳過南北向左轉(zhuǎn)相位，直接實(shí)行有軌電車綠燈相位。而有軌電車在之后的紅燈到達(dá)時(shí)間內(nèi)到達(dá)，應(yīng)采取有軌電車停車等待的信號(hào)控制方案，使交叉口延誤達(dá)到最優(yōu)。

4 結(jié)語

本文以有軌電車半獨(dú)立路權(quán)為基礎(chǔ)，對(duì)主動(dòng)優(yōu)先模式下有軌電車通過信號(hào)交叉口優(yōu)先方式選擇方案進(jìn)行研究。依據(jù)交叉口車均延誤，得到有軌電車交叉口人均延誤計(jì)算公式，并推出不同優(yōu)先控制方式下的人均延誤計(jì)算公式。應(yīng)用最優(yōu)化理論提出了有軌電車在不同到達(dá)時(shí)刻信號(hào)優(yōu)先方式的選擇方法，并提出了信號(hào)損失相位的彌補(bǔ)方法。最后選取蘇州市有軌電車一號(hào)線何山路與金楓路交叉口進(jìn)行了實(shí)例論證，結(jié)果表明該信號(hào)控制方式選擇方案在使交叉口人均延誤最優(yōu)上具有一定的優(yōu)越性，為信號(hào)交叉口有軌電車優(yōu)先方式的選擇提供了依據(jù)。