基于预信号的快速路出口匝道衔接交叉口控制优化方法

来源：中国血液净化杂志2023年第10期北京时间：

作者：吴场建, 任刚, 曹奇, 陈永恒

单位：1. 东南大学 交通学院, 江苏 南京 211189;2. 吉林大学 交通学院, 吉林 长春 130022"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (52072068, 52202399); Postgraduate Research & Practice Innovation Program of Jiangsu Province (SJCX23_0086)

摘要：为了缓解城市快速路出口匝道与下游平面交叉口衔接区域车流交织引发的交通拥堵问题，提出了一种基于预信号的快速路出口匝道衔接交叉口优化控制方法。分析了车辆从驶入衔接区域至驶出衔接交叉口的运行过程，结合不同情况下的车辆到达-驶离图示，构建了包含匝道衔接段交织延误、预信号控制延误和主信号控制延误的交叉口车辆延误计算模型。在此基础上，以衔接交叉口区域车均延误最小为优化目标，考虑了交叉口信号配时、车道分配以及排队长度等方面的约束条件，构建了基于预信号的快速路出口匝道衔接交叉口交通组织优化模型。并建立了粒子群算法对优化模型进行求解。为了验证预信号优化模型的应用效果，以长春市典型的快速路和衔接交叉口为研究对象进行案例分析，并设计了6种交通场景以验证不同几何条件、左转交通比例、交叉口饱和度下的交通效益改善情况。研究结果表明：通过设置预信号和排序区，交叉口的车辆延误和停车次数均明显降低，分别降低27.94%和12.00%，其中出口匝道驶出车流降低最为显著。灵敏性分析表明：所提出的预信号控制模型能适用于不同交通情景，并且在车道数较多、左转交通占比大以及饱和度较大的出口匝道衔接交叉口能取得较大的交通效益。研究成果可以为城市快速路出口匝道衔接区域的交通管控提供支持。

关键词：交通工程,控制策略,组合优化,出口匝道,衔接交叉口,预信号

基金资助：国家自然科学基金项目（52072068，52202399）；江苏省研究生科研与实践创新计划项目（SJCX23_0086）