十字信號環形交叉口通行能力研究

葉波

摘要：針對目前國內存在數量較多的環形交叉口滿足不了交通量日益增長，出現通行能力接近飽和，環道車輛出現倒灌和死鎖現象，在上下高峰時段近乎癱瘓狀態。本文從公交優化、路徑優化和相位相序優化等三個方面提高通行能力。以重慶市九龍坡區大公館立交為例。

關鍵詞：通行能力；公交優化；路徑優化；相位相序

1大公館立交現狀分析

1.1大公館立交結構

大公館立交共三層，底層是地面層交通狀況比較復雜有行人、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：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交十字環形交叉口，長軸約為120米，短軸約為60米，環道寬度為12米，共三個車道。

1.2現狀交通量

在現場調查時間的安排上選取周二、周三和周四三天，調查的具體時間點安排在早高峰7：00-9：00，晚高峰5：30-7：30。采用人工計數法。

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交叉口的運行干擾較小。南北向交通需要通過環島進行轉換，成為交通運行的主要制約點。由于環島交織運行的不暢向北蔓延干擾袁家崗車輛通行，向南導致石坪橋車輛通行不暢，進而影響南北向其他區域的通行。由于大公館北公交站車輛停靠使得袁家崗出口道的通行能力大大折減（交通量1803pcu/h>通行能力1560pcu/h，飽和度高達1.16），導致出口道的通行不暢，排隊倒灌至環島，常發生“死鎖”。

2.優化方案

2.1公交優化

首先對大公館公交車站內的部分線路公交實行跳站運行。跳站運行能夠減少公交站點的停靠車輛數，降低對其他車流的影響，同時提高公交車輛的運行速度。由于大公館北停靠線路過多，可能會同時達到線路超過站臺設計的儲車能力，出現排隊長度過長，甚至出現多列停車。通過對所有線路進行O-D、站點及每條線路在此站的上車人數進行統計分析，篩選跳站線路。

2.2路徑優化

對環島進行部分土建改動，挖掘龍騰大道東專用左轉兩車道和龍騰大道西的專用直行左轉兩車道。根據調查數據顯示龍騰大道東進口左轉車輛在高峰時期流量為1400pcu/h，加上中心島的橢圓形狀，大大增加繞行距離。由于西至東左轉與直行跨線橋的存在，滯留一層的左轉直行車流較少，如果將它視為與其它流向直行左轉車同等地位（進入環道完成直行左轉），不利于其優化。

2.3相位優化

對其相位相序進行優化，對環島采用優化常規單口放行方案（即基于相鄰進口的信號控制模型），引入相位重疊方案。在相鄰進口實施相位重疊的同時，對部分車輛較多流向引入相位延續，盡可能使排隊車輛全部進入環道，避免在進口二次排隊。

3vissin仿真驗證

通過vissin軟件進行仿真，對優化方案前后交通運行狀況對比分析，如下表3-1所示：

結論：目前，隨著城市汽車保有量的快速增長，大部分的城市環形交叉口的實際通行能力已經大大超過了原先的設計通行能力。無信號控制環形交叉口根本承受不住日益增長的交通量，常規型的信號控制環形交叉口適應性也在逐漸下降。對環形交叉口進行單一的優化已經滿足不了需求。據此，在盡量不對環形交叉口進行大量土建改造的前提下，不妨從相位相序優化、交通組織優化、信號配時優化和車輛運行環境等方面進行考慮。endprint