滿足小城市道路暢通交通信號燈簡化設置的探討

趙 軍

（日照職業技術學院，山東 日照 276500）

城市道路暢通的意義非凡。

道路是城市的血管，道路暢通不但讓居民心情愉悅，還能節約時間成本，提高工作效率，提高城市形象，對節能環保也有重要的意義。

車輛的日益增多，堵塞成了家常便飯，也是在所難免的事情，可是在現有的設計規范和實際應用中不難發現，信號燈的設置還有許多待改進的地方，尤其是復雜的模型理念，在不發達的地區，推廣的時候遇到了很多困難。本文以小城市為例，在沒有巨大交通壓力下，探討信號燈設置可簡化的思路，以尋找更簡單的設計方法方便管理者用于實踐中去。

信號燈設計時遇到的困難主要有：

1）中小城市道路管理人員更趨向于使用現有信號燈的設置。信號燈設計的改革需要大量的資料支撐，和先進的控制系統，這是小城市管理人員很難具備的。資料的搜集需要很多人力物力，引進高水平的管理人才也不能發揮其用，同時也需要領導的改革魄力，接受現有的信號燈設置往往是最終的選擇。

2）復雜的城市道路環境。尤其是舊城區的道路環境，由于初期缺乏合理的規劃，使如今的道路管理帶來相當大的影響。道路狹窄、人流量大、擺攤占道嚴重、道路質量差以及長期養成的不良習慣等。不合理的交通引導時間長了會形成惡性循環，違章也變得理直氣壯，增加了監管的難度。

3）駕駛人員的素質。城市道路暢通要以遵守交通規則為前提，在城市路段超速、占道、違章停車，甚至逆行、闖紅燈，而管理者又沒有辦法進行全方位的監控，這就使道路流通的管理造成了很大的影響。

那么，如何有效地解決這些問題呢？筆者經過長時間的實踐分析和模擬，總結出以下幾點：

1）既然不能做到整個城市道路的暢通，那么可以選擇某一范圍的路段進行設置，或者先考慮主干道的暢通。由局部到整體擴展進行信號燈的設置是道路不規則城市處理交通有效的方法。

2）重點設計新市區道路。新市區道路規劃好，道路的輔助設施完善，人流車流易控制。道路路況對交通的影響也很大，是行駛速度均勻的保障，并且事故也相對較少。另外，控制設備的完善也有利于交通的控制。

3）優先考慮車流較少的路段。車流量大，滯留車輛增多，很難進行有效的信號燈設計。

4）提倡勻速行駛。通過警示牌或其他宣傳手段，鼓勵市民按規定勻速行駛，為城市道路信號燈設計提供理論保障。不管是從節能還是安全上考慮，按規定的速度行駛對駕駛員或城市交通都是最理想的行駛狀態。

5）簡化數據模型。比如，將每輛車從啟動到駛過路口的時間簡化為固定的3 秒（不考慮其他因素的影響，因為那些因素都是不確定性的，對整個信號燈設計起不到關鍵的作用），那么10 輛車則可以用30秒的時間去代替，均按勻速行駛。以圖1 為例：

圖1

ABCD 順序方向為主干道，1-4 順序方向為次干道。方格間距均為2KM，主次干道車速均為60KM/h（不同等級的道路規范要求的時速也不一樣）。

從A1出發的車輛，2 分鐘后可以到達下一個路口B1或A2，以每2分鐘10 輛汽車通過為假設，要保證在車輛在到達下一個路口時恰好綠燈，那么首先，B1或A2路口綠燈時間設置≥30 秒，保證所有的車輛通過，然后，滿足紅綠燈循環的時間為2 分鐘的整數分倍同時不能小于規范的最小時間，即B1或A2路口最終的紅綠燈循環時間可定為2分鐘。而2 分鐘的循環正是一個路口到達下一個路口的時間，以此類推，也就是說方格網里ABCD 順序方向路線路口可設置相同的紅綠燈循環時間，而1234 順序方向路線只需順延左轉的時間即可（如B1左轉的時間為20 秒，那么B2紅綠燈的時間就延后20 秒）。

這種假設的模型雖簡單，但也會遇到很多問題。

1）如何在城市中選取近似圖1 的道路網絡呢？

我們可以把圖中的各路口稱為標準路口，而這些路口是可以不用連續選取的，從城市道路網絡中選取特殊路口即可，在道路暢通的前提下，標準路口之間的普通路口不考慮占用時間。因為某一路段的停頓，不會影響后面路段的暢通，這便是局部暢通的理念。

2）同一順序方向上，各路口車流量變化對信號燈設置的影響如何處理？

比如A1B1C1D1線路上，C1路口的車流量比其它路口大，則可以通過B1C1C2左拐限行，提倡B1B2C2線路，以達到車流量均衡的目的。

綜上所述，對小城市來說，簡化的模型理念更加適合，局部暢通的目標更為實際。