考虑跨相位冲突的环形交叉口信号周期计算方法

来源：交通运输系统工程与信息杂志2024年第6期北京时间：

作者：卢凯, 陈志学, 林永杰, 郭海锋

单位：1. 华南理工大学，a.土木与交通学院，b.亚热带建筑与城市科学全国重点实验室，广州510640；2. 浙江工业大学，网络空间安全研究院，杭州310023

摘要：针对信号控制环形交叉口中存在的车流跨相位冲突问题，通过分析车辆在环形交叉口内的行驶轨迹，根据相位通行时间、相位间隔时间及最短相位间隔时间的特点，建立基本周期等式与跨相位间隔时间等式约束。结合相位通行时间、相位间隔时间以及信号周期的不等式约束，考虑环形交叉口相位设计中可能出现总损失时间为负的情况，建立以信号周期最小为优化目标的环形交叉口基本信号配时模型。针对不同相位有序集合，建立一般周期等式与不等式约束，分析不同相位集合下周期取值范围随各相位流量的变化情况，给出环形交叉口信号周期取值范围的计算方法。以总流量比等于1.05为例进行仿真分析，当信号周期取最短信号周期52s时，交叉口的各项评价指标均达到或接近最佳值。针对3种不同的交叉口进口流量情形，将本文方法与左转二次放行方法及改建十字交叉口方案进行对比分析。实验发现，两种环形交叉口控制方法较十字交叉口控制方法的延误时间与排队长度分别降低了52%和55%，在对向进口流量不均衡时，本文方法较二次停车方法延误时间与排队长度分别降低了43%和44%。此外，以广州市华夏路—金穗路环形交叉口为例进行仿真分析，对比发现，本文方法方案在延误时间、停车次数及排队长度等方面取得了较优的整体控制效益。

关键词：交通工程,信号控制,跨相位,环形交叉口,信号周期

基金资助：国家自然科学基金 (52172326, 52072343)；广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515012815)。