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  • 信号控制技术在环岛交叉口改造项目中的应用

    2012-07-24 17:58:10 来源:智能交通杂志 作者:邓杰 言志红 评论:
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      前 言

      在城市中心建设环岛形式的交叉路口是上世纪八十年代比较流行的一种交通组织形式,株洲市城区在过去30多年的发展过程中,陆续建成了五个环岛交叉口,它们在城市发展中充分发挥了其交通功能。近几年来随着我市城市经济发展步伐的加快,城市机动车保有量逐年增加,交通环岛的通行能力(2700PCU/小时)已经远远不能够满足日益增长的交通需求(7000-15000 PCU/小时)。因此,如何对环岛进行改造,以提高其通行能力成为目前迫切需要解决的问题。实践证明,应用信号控制技术对环岛交叉口交通流进行控制是行之有效的方法。

      一、环岛交叉口改造基本方案的确定

      为了能够制定科学、可行的环岛交通组织改善方案,株洲交警支队在对厦门、贵阳等城市环岛改造成功经验参观、学习的基础上,对本市迫切需要改造的两个环岛交叉口进行了前期调查和初步设计。

      我市迫切需要改造的环岛交叉口位于株洲大桥的东、西两端,东头为中心广场,西头为长江广场。中心广场位于老城区商业中心,长江广场位于新城区商业中心,由于它们地处位置不同,交通流特性也存在着明显的差异(见表一)。

      在制定信号控制方案时一般有两种方案可供选择:

      (一)环岛加灯控方案。即保留环岛,加装信号灯。

      (二)渠化岛加灯控方案。即拆除环岛,路口实行渠化加灯控。


      表一中心广场、长江广场交通特性对比表


      


      两种信号控制方案对比表


      

     通过对比,可以发现环岛加灯控方案虽然有经济适用和通行能力较大的特点,但是必须满足要两个条件:即行人必须通过人行天桥或地下通道进行隔离和进口车道要尽可能多(即交叉口尽可能扩大)。根据两个广场的实际情况,我们做出了两个不同的信号控制方案,即中心广场采用环岛加灯控方案,长江广场采用渠化岛加灯控方案。主要是考虑三方面的因素:一是中心广场现有人行地下通道,行人在空间上完全与机动车隔离,具备环岛加灯控的基本条件;二是中心广场周边用地紧张,将路口进一步拓宽十分困难,渠化岛和车道数量都受到很大的限制;三是由于中心广场地下是人行通道,地面的改造费用很高,如果改造后交通组织不好,通行能力仍然无法满足目前的交通需求,而环岛加灯控只需要50万元左右的投资,通过周边道路的交通分流,即可取得基本相同的效果。


      二、信号控制方案实施步骤


      环岛交叉口的改造方案一旦初步确定,就要根据信号控制方案实施需求做好以下几方面的工作:

      (一)交叉路口交通工程设计是首要进行的工作。

      此时应当考虑的因素包括:

      1、尽可能多的设置进口车道,以减少车辆排队长度,提高路口通行能力。

      2、尽量使停车线前称,以缩小路口,保证车辆快进快出,缩短车辆通过路口的时间。

      3、适当压缩车道宽度(一般为3米),因为中心城区基本上是小车,这样既可以增加车道数量又可以规范停车排队,避免乱插队的现象发生。

      两个广场的交通工程设计方案如下:进口车道设置为3米,同时,将进口车道的停车线设计成阶梯形。设置了两道停车线,第二停车线是为配合左转车流二次等候信号施划的。

    一、中心广场环岛加灯控交通工程设计方案


    二、长江广场交通工程设计方案


      长江广场交通工程设计中,由于在同一个平面既要考虑机动车快进快出,又要考虑行人通行的安全,所以路口渠化比较复杂,为了提高路口通行能力,对进口车道进行了偏移,形成4进3出的格局,同时,为了让路口车辆快进快出,对进出口的机非隔离花带进行铲除、硬化,并且对进出口的公交站点位置进行了必要的调整。

      (二)根据路口的实际布局,确定信号灯安装方式。

      信号灯的安装方式,根据大小,布局的不同,有很多方式,例如:立杆式、横挑式、共杆式等。但是无论何种方式,都要考虑:

      1、信号灯安装位置、角度是否清晰、醒目。

      2、信号灯的配置(箭头等)是否简单明了。

      3、行人灯安装的高度和角度是否合理。

      4、施工时管线能否到位,且破路施工的距离尽量短。

      5、电源能否有保证。

      综合考虑以上因素后,中心广场和长江广场灯控方案设置如下:



    中心广场信号灯配置图(立杆式)


      长江广场信号灯配置图(横挑式)

      (三)根据交通流向特性,制定相应的的信号放行相位。

      长江广场有潮汐现象,即早高峰时,由西向东和由北向东进入河东中心城区上班车辆较多,而晚高峰时由东向西返家的车流量很大,基于这种特性,对长江广场早、晚高峰制定了不同的相位放行方案。


      
      长江广场早高峰相位放行表



      上述方案实施后,有效地解决了长江广场早晚高峰交通拥堵的现象,并将10名民警从繁重的现场交通指挥中解放了出来。

      对于中心广场,南北、东西两条道路都是城市主干道,目前南北向的车流通过支路分流了大部分,因此以东西向车流为主。采用4相位信号放行,即南北直行、南北直行加左转、东西直行、东西直行加左转。环岛加灯控放行相位在大相位中间分小相位,即左转车流进入广场后,在第二停车线的位置要二次等候信号灯,然后再通行。


      

      中心广场相位放行表

      (四)根据不同时段、方向的流量,确定各个相位的放行时间。

      相位放行表确定以后,每个相位配时时一定要考虑:

      1、平峰、高峰的交通流量大小。

      2、左转与直行交通流量的比例。

      3、平时和节假日以及警卫任务的交通需求变化。

      4、根据路口的具体尺寸,确定清除路口的时间长短,即黄灯时间长短等。

      (五)试运行过程中对相位、配时进行微调。

      通过上述工作,信号灯安装完毕即可以开通试运行,在试运行的过程中,应在不同时段对路口进行详细的观察,尽量合理设置相位和配时。根据路口流量的变化,适当地进行微调,以便使得路口的通行能力达到较为理想的状态。

      三、应用好信号控制技术的几点建议

      信号控制技术作为一项已经成熟的技术,目前在国内外交通管理工作中得到了广泛的应用。我国通过长期的实践,信号控制技术应用水平也在不断地提高,有很多新的理念和方法不断地在形成和应用,因此,在信号控制技术应用中应当开阔视野、大胆探索,尽可能地最大效能地发挥该项技术的作用。

      随着我国经济的快速发展,机动车总量在快速上升,交通需求不断增加,这就给交通管理者提出了更高的要求。那么在这种交通形式下如何应用好信号控制技术呢?笔者认为应当注意以下几个环节:

      1、信号控制技术要同交通工程紧密结合,协同进行交通组织方案设计。

      2、信号控制技术在实际应用中需要由原来的从交通节点着手向从道路网络结构和道路线控上着手,积极应用"立交平做"等新的控制理念。

      3、提前参与城市道路规划,与道路建设同步考虑,将交通控制理念及早、及时地落实在城市规划和建设中。

      4、及时掌握各个控制节点的交通流变化,相应调整信号相位和配时。

      5、如果有条件,城市应当考虑建设自适应信号控制系统,对整个道路网络实行网络协调控制。


    作者简介
    株洲市交警支队科技所邓杰 言志红
  • 关键字: 信号控制 环岛交叉口
  •    责任编辑:admin
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