随着国民生活水平的不断提高，小汽车越来越成为家庭出行的首选，然而小汽车带来快捷的同时，也带来了许多“烦恼”——拥堵，这个烦恼已经成为了许多大城市甚至小城市的弊病。
交通信号控制手段作为缓解城市拥堵的方法之一，已经成为城市缓堵不可缺少的一部分。本篇文章将讲解在信号配时设计中，有关于关键车道的识别。
1.什么是关键车道
首先需要明白信号配时是通过确定关键车道，然后根据关键车道进行绿灯时间分配。关键车道是指可以决定在某一个相位中能够确定此相位时长的车道，即对整个交叉口信号配时设计起决定作用的车道，在一个相位中交通需求最大的车道即“关键车道”。 如下图1，相位1为南北方向，相位2为东西方向，其中车道1和车道2分别为2个相位中交通需求强度最大的车道，信号配时设计中只要满足关键车道1和关键车道2的总需求量，那么整个交叉口的需求就满足了；需要注意的是交通需求强度最大的车道不是流量最大的车道。
图1 关键车道示意图
2.关键车道的识别 2.1基于单车道等效直行流量的识别 一个车道内如果存在左转车流，那么与单纯直行车道相比，要更长的绿灯时间，这里就有了等效直行流量的概念，即1辆左转车消耗绿灯时间等效于多少辆直行车辆消耗绿灯时间，一般取等效因子参考值，参考美国《道路通行能力手册》（HCM）取值。
表1 左转车辆等效直行车辆数
表2 右转车辆等效直行车辆数
如果不存在搭接相位，则根据转换后每个相位每个车道的等效直行流量大小确定关键车道；
如果存在搭接相位，就需要找到关键路径——能够产生最大关键车道流量和的路径。如下图为包含搭接相位的环图，首先将各个单车道的流量折算成等效直行流量，再将流量填入图中，计算最大流量路径：
图2 确定关键车道流量示意图
分析：在组合相位A中，控制相位A1、A2、A3的绿灯总时长的流量位于环2，关键车道为东左转、西直行车道；在相位B中，取等效直行流量最大的车道即南直左。
2.2基于流量比的识别 通常可以用流量比v/S表示一个车道组的交通需求强度，当没有搭接相位时，流量比最大的车道组就是关键车道组；此处只分析有搭接相位的情形。下图为有搭接相位并且存在许可型左转相位（左转车辆在避让对向直行车辆情况下完成左转）的情况：
图3 基于流量比的关键车道识别
相位A是独立的，取南进口流量比为0.30最大，即为关键车道。 由于左转许可型与左转保护型相位应分开计算，所以相位B有4种路径组合： 1、西进口（保护左转）+东进口（直行）=0.20+0.25=0.45 2、西进口（直行）+东进口（保护左转）=0.30+0.05=0.35 3、西进口（保护左转）+西进口（许可左转）+东进口（保护左转）=0.20+0.15+0.05=0.40； 4、 西进口（保护左转）+东进口（许可左转）+东进口（保护左转）=0.20+0.22+0.05=0.47。 因此相位B最大流量比为第4条路径0.47，相应的关键车道也就确定了。
3.总结 在交通信号控制中，关键车道与绿灯时间分配紧密相关，在确定好关键车道之后，就可以根据关键车道流量进行配时方案设计。根据关键车道及其总流量，利用相关公式可以计算得出最小可接受的周期长度。最重要的一点是，信号配时必须满足关键车道的交通总需求。
