路段现状
星河路是某市东西走向的主干道,横穿该市大型CBD,道路周边分布着大型商圈、住宅与活动中心,还有火车站等重要交通枢纽。交通枢纽的汇集与商业开发的成熟,使该道路周边人流、车流量与日俱增,交通压力随之增加。
星河路全长2.6公里,沿线共有10个交叉口,均为平交路口,支路放行基本上使用全屏灯控制,存在人车交织冲突的现象。但考虑到主干道各交叉口车流特性相近,交叉口间距离相对较短,适合采用绿波带协调控制提升路段通行效率,缓解交通拥堵。
协调路段路网及周边环境如下图所示:
图 1 协调路段路网及周边环境
表 1协调路段路口基本信息调查表
存在问题
该路段10个路口的车流量均集中在主干道上,路口之间周期需求相近,原协调控制方案采用全路段的协调方式,选取路口1作为关键交叉口,周期160秒。绿波时距图如下图所示。
图 2优化前协调路段设计时距图
从时距图可看出原设计思路是保证西往东主车流方向“一路绿灯”,东往西则需要在路口4和路口7停车两次。方案实际运行时,因为绿波带带宽较窄,车流变化稍为剧烈一些,就会造成某些交叉口车流堆积,回溢到下游路口,协调控制效果并不明显。
优化思路
针对以上问题,主要从以下几个方面对绿路做改进。
1、不再追求所谓的“一路绿灯”,采用分段绿波控制;不追求带宽一致,根据各路口的实际交通需求,采用变带宽的绿波设置;
2、根据路段的交通流特点,稳定各路段的设计速度为35km/h,避免各路段设计速度变化过快,驾驶员无法很好地适应从而削弱绿波效果;
3、调整路口7等路口东西方向的绿灯时间,调整各交叉口间的协调相位差方案,使东西双向的协调效果更佳,绿波带带宽增加。
表 2协调路段各路口协调方案表
优化后的绿波时距图如下图所示:
图 3 优化后协调路段设计时距图
优化效果
优化方案稳定运行后,我们对路段运行效果进行现场巡检,星河路东西双向行驶速度保持在30km/h左右,行程时间约5-6分钟。由于该路段路口多为十字交叉口,各方向车流较大时容易导致路口车流积聚,清空不足,因此大部分路口需要减速通过。平峰时段星河路优化前后运行效率对比如下表所示。
表 3 优化前后协调效果对比
路段的绿波控制方案优化后,行程时间大幅减少,路段行驶速度提升,停车次数减少,道路的通行效率提升明显,达到绿波控制的效果。
案例小结
本案例原方案追求设计上的完美而忽视了实际交通适应情况,绿波协调控制效果不佳。绿波控制的目的是使得道路通行效率最大化,而不是盲目地实现“一路绿灯”。一个设计合理的绿波控制方案,应该充分考虑路口、路段的交通流特点,以及驾驶员的适应性,能够从整体上提升道路的通行效率。