一、前言
干道绿波协调根据所采用的绿灯时间基准点不同可分为绿初协调和绿末协调,其中绿初协调以协调方向的绿灯开始时间为基准点确定相位差,绿末协调则以协调方向的绿灯结束点为基准点确定相位差。
一般情况下,城市中的绿波多常用绿初协调的方式,该方法能保证绿灯开始启步的车辆能顺利通过下游交叉口,但绿灯末端通过的车辆将可能在下游交叉口停车等待,造成下游交叉口的车辆滞留。当上下游路口的协调相位时长差异较大时,这种排队现象将更加突出明显,经过一定周期的积累,在一些短连线的路段易出现排队溢出现象,严重时将影响到整条干道的通行效率。
对于绿初协调的方式大家比较熟悉,下面将重点介绍下绿末协调的控制方式。
二、绿末协调控制方法
绿末协调控制是指以协调的绿灯结束点作为基准点优化相位差,可实现协调相位放行后排队车辆最少的控制方式。
绿末协调的控制方式在实际应用中较少,主要的原因是在这种控制下绿灯启步的车辆将可能在下游路口遇到红灯,需要等待一定的时间才能顺利通过路口,这与“一路绿灯”的绿波观念有所出入,在车流量不大的情况下实际上将增加车辆的停车次数、降低出行舒适度。但是,这种控制方式能把上游路口到达的车辆最大化地通过本地交叉口,使得进口道的排队车辆数最少,避免了在上下游协调相位时长差异较大或者短连线的情况下出现排队溢出现象。
三、绿末协调适用情况分析
实际上,绿末协调和绿初协调有不同的适用范围,在合适的路段实施合适的控制方式将有利于干道整体的通行,在一些特殊情况下,干道也可以同时采用绿末协调和绿初协调两种控制方式。具体而言,绿末协调适用于以下的情况:
干道部分路口间的距离较短,且流量较大;
下游路口排队易溢出影响到上游路口的情况;
左右转进入路口的流量较大,需最大化放行直行车辆使进口道清空的情况;
相邻两路口协调方向上,上游路口绿信比小、而下游路口绿信比大,为使上游的车流不停车通过下游路口的情况(相反情况下宜采用绿初协调)。
四、应用案例
某干道是城市的主要通勤道路,沿线共有4个交叉口,该干道早晚高峰时段北往南方向的交通需求较大,中间两个路口常出现排队溢出现象;平峰时段两个方向流量差异不大,路口间没有出现溢出现象。
实施优化前,该干道全天采用绿初协调的最大带宽模式控制,方案均衡双向绿波带宽,这种模式在平峰期运行良好,但在高峰时段反而加剧了中间两个路口北往南方向的排队溢出现象。依据绿末协调控制的机理,我们认为A、B、C三个路口全天宜适合采用绿末协调、而D路口全天宜采用绿初协调的方式。
采用绿末协调的优化方案后,利用高德的拥堵指数进行对比分析,结果表明:优化后该路段北往南方向工作日全天的拥堵指数平均下降了5.61%,其中晚高峰降幅最明显,降幅为20.94%,非工作日拥堵指数也下降了9.66%,交通改善效果显著。
五、应用展望
一般采用的绿初协调控制方式没有考虑车流在协调相位放行结束后可能会出现排队溢出现象问题,造成协调控制效果不佳。本文提到的绿末协调控制方式可以实现协调相位放行后排队车辆最少,避免车流溢出现象,适用于短连线、车流量较大及上下游路口绿信比有一定的差异情况。实际应用中,应根据干道的具体情况考虑选用绿初协调还是绿末协调的方式。