城市道路应急车辆借道通行与信号协同优化模型

来源：交通运输系统工程与信息杂志2023年第5期北京时间：

作者：龙科军, 张仲根, 刘洋, 高志波

单位：长沙理工大学，a. 智能道路与车路协同湖南省重点实验室；b. 交通运输工程学院，长沙 410114

摘要：考虑单一的信号优先策略无法保证应急车辆不停车通过交叉口，因此，本文提出应急车辆借用逆向左转车道与交叉口信号协同优化模型。首先，在路段上通过应急车辆速度引导与逆向左转车道预信号配时的协同控制，优化应急车辆路段行驶速度，实现借用逆向左转车道通行；其次，增设应急相位保证应急车辆优先通过交叉口，以社会车辆出行总时间最小为目标，相位开启时间和绿灯持续时间为决策变量，考虑交叉口相位间的冲突、预信号开启和持续时间等约束条件，建立混合整数线性规划模型；并通过AMPL(A Mathematical Programming Language)编译并调用求解器求解，最后，以主干道和次干道相交的交叉口为例，对所提模型进行验证。结果表明：与绿灯延长模型相比，协同优化模型能显著降低应急车辆在交叉口区域的出行时间，减少社会车辆出行总时间。通过对流量和车道长度等参数的敏感性分析发现，随着流量和车道长度的增加，协同优化模型具有更好的优化效果。

关键词：智能交通,应急车辆优先,协同控制,逆向左转车道,信号优化

基金资助：国家自然科学基金(52172313)；湖南省研究生科研创新项目(CX20220872)；长沙市科技重大专项(kh2301004)