学术服务内容

在线编辑 学术顾问

咨询率高的期刊

科学技术论文

平面交叉口信号配时的改进方案以北京东路与朵森格路交叉口为例

时间:2022年06月06日 所属分类:科学技术论文 点击次数:

摘 要:平面交叉口是城市路网中交通问题最突出的部位。在大城市的中心区,由于用地十分紧张,改建互通式立体交叉已不可能。而由于这些地区车流量大,机动车与非机动车以及行人相互干扰严重。因此,平面交叉口的科学管制非常重要。我国比较常看到的,一般是对

  摘  要:平面交叉口是城市路网中交通问题最突出的部位。在大城市的中心区,由于用地十分紧张,改建互通式立体交叉已不可能。而由于这些地区车流量大,机动车与非机动车以及行人相互干扰严重。因此,平面交叉口的科学管制非常重要。我国比较常看到的,一般是对比单位时间里新旧方案的流量变化数值,比如较之前增加 20% 等说法,现在还有个趋势是比较流行用所谓的“大数据”分析做支撑来得到这个变化值。其实这种评价方式,对交叉口控制优化方案的实际效果评价,是很难充分和准确的。

  关键词:交叉口综合治理 信号配时 调查评价指标

平面交叉信号

  1 现有交叉口的调查

  1.1 调查指标体系的建立

  国际交通工程界,针对交叉口的交通控制方案做优化,有三个基本的任务环节:研判转弯条件、评价通行能力和调查事故记录,对应的也有最基本的技术工具和评价方法,分别是:转弯车道的设置条件,交叉口服务水平评级,交叉口事故记录分析与国际常规做法相比,目前我们国家在日常见到的交叉口优化方案中,这三个任务环节和对应的技术工具,都很少被提及。在指标的选取过程中,有几点值得注意:

  (1)本次调查地点定在位于朵森格路与北京东路交叉口针对其区位特性选取合适的指标来描绘;(2)指标要能够客观地描述交叉口的状况;(3)指标的属性非常重要,如果是定性指标,是否方便在后期数据整理将其定量化;(4)指标的可操作性,要能够实现数据的采集。经过以上的分析、对比,小组成员依据定性与定量相结合、可操作性、全面综合性这三项原则选择了指标,建立了一个包含四个方面的调查指标体系:(1)交叉口位置与周边;(2)交叉口通行能力;(3)交叉口信号配时情况;(4)交叉口停车延误。

  1.2 交叉口位置及周边环境

  朵森格路与北京东路交叉口是拉萨民俗旅游的黄金道路,这里可以看到拉萨市民的传统生活,并且有着由学校,商圈等组成的交通循环经济圈,该交叉口位于旅游区外围并且附近有医院和学校、酒店旅馆等。人流量和车流量都比加大,交通设施的压力很大。高峰期时段的拥堵情况比较严重,交通秩序很不理想,需要改善的地方也比较多。

  2 数据整理与分析

  2.1 交通量分析

  北京东路与朵森格路交叉口各高峰小时标准小客车交通量统计表。分析各高峰时段外地车占比,可以看出早高峰外地车占比 14.14%,午高峰外地车占比最大,为 19.70%,晚高峰外地车占比 15,45%,由此可见,外地车对高峰时段交叉口的通行能力有着重要影响。由各高峰小时标准小客车交通量统计表和各进口方向交通量对比图可以发现:交叉口东、西两个方向进口道车流量很大,而北进口和南进口的车流量较小;东、西向进口车道直行车最多,北进口右转车居多,南进口各高峰时段的车流量都较小,进一步分析,发现与交叉口的位置及周边用地性质有关。由以上分析可得出结论:西向和东向进口道为两个关键进口道。

  2.2 交叉口通行能力计算

  道路通行能力是道路的一种性能,是度量道路疏导车辆能力的指标,采用停车线调查方法,观测调查交叉口的几何组成,各入口引道车道数,停车线位置及各车道功能划分情况;观测信号灯信号配时,周期时长及各相位,通过调查得出以下数据。该交叉口采用四个相位配时。选取高峰时期一小时绿灯下通行能力。

  交叉口设计通行能力等于四个进口设 计 通 行 能 力 之 和, 通 行 总 量 分 别 为522、986、522, 该 路 口 的 实 际 通 行 能 力=232+319+812+694=2057pcu/h,通过计算得各个进口的设计通行能力如下:西进口折减后的设计通行能力 =707pcu/h东进口的设计通行能力 =707pcu/h南进口设计通行能力 =440pcu/h北进口设计通行能力 =440pcu/h故该交叉口的设计通行能力为C=707+707+440+440=2294pcu/h通过观测与分析,结合实际情况,得出以下结论:全红时间越长,通行能力越小,周期时长一定的情况下,相位数越多,通行能力越大;道路中没有专用的公交车专用车道,没有停车道,公交车停靠和启动对交通的影响有很大的影响;道路的车道过于狭窄,行人流量过多,没有自行车道,横行车流、人流对行车的影响较大;交叉口信号配时方案不合理,红灯排队时间太长导致的延误较大;右转和左转车辆对直行车辆的影响较大;车辆在交叉口启动加速、制动浪费了很多时间,加上非机动车的干扰,使交叉口出现很复杂的情况,影响通行能力;机动车驾驶员的反应时间越长,延误就不可避免;另外,机动车驾驶员是否遵守交通规则,对整个交叉口通行能力有着很大的影响。

  2.3 延误计算

  根据调查数据和延误计算公式得;总延误(辆·s)每一停驶车辆的平均延误(s)交叉口人口引道上每辆车的平均延误(s)停驶车辆百分率3 交叉口现状分析由于北京东路与朵森格路交叉口特殊的地理位置,作为拉萨市市民出行的黄金路段,高峰时段人、车流量大,时常发生拥堵情况,通过实地调查与分析,总结出以下几点原因:

  (1)交通需求大于供给,车道数少,各车道车流量极不均衡,方向差异大;(2)行人流量过多,没有自行车道,横行车流、人流对行车的影响较大;(3)机动车与非机动车混行也是造成拥堵的重要原因;(4)人力三轮车乱停乱放也对交通造成一定影响;(5)此交叉口缺乏交通监督人员的引导与监督;(6)机动车驾驶员和行人不遵守交通规则对交叉口通行能力有着很大影响。

  4 综合治理方案意识

  到了现阶段的问题,那么我们也要积极地应对。通过小组成员的组内交流后,我们拟从工程改造、交通系统管理、交通需求管理和规划建设这四个层次三个角度出发,提出朵森格路与北京东路的交叉口的综合治理方案。

  4.1 工程改造

  首先我们就提出的若干想法进行了对比分析,确定了各方案的可行性。考虑到拉萨市的地区特性,不可行的措施包括拓宽进口道,合并交叉口等。在参考的各种教科书中,提到工程改造,往往会建议采用这些思路,但恰恰这些理论中提得比较多的方法在这里并不适用。原因是因为前面屡次提到的道路红线设置问题使得进口道在几何改造方面已经没有太大的空间,而如果考虑拆除沿街建筑来扩大道路面积,显然是不现实的,不光是在这样一个已经位于市中心地段的交叉口而言其成本和代价巨大,难以承受,并且朵森格路与北京东路的交叉口周围都是历史建筑,其文化价值不可估量。

  因此,在工程改造方面,小组成员更多的是从增加一些设施来辅助交叉口管理这样一个角度入手。比如,增加一些道路警示标志来禁止机动车进入安全岛,又比如在交叉口中心设置导流岛,来区分左转和直行车的流线,以减少这样的冲突。在交通信号灯控制设计时,需要遵循一定的原则,具体有以下几种:①信号灯应设置在合适且醒目的位置,确保信号灯未被标志牌、行道树等遮挡,道路上车辆能够较容易能够观察到;②在设置信号灯相位时应充分了解交叉口各流向的交通特征及流量,合理设置信号灯的相位排列。此外,还建议采用现在在国内尚应用不多的设定直行待转区的办法来提高交叉口的通行能力。通过仿真分析发现,直行待转区的设置可有效提高通行能力,具体体现在:以优化后的周期(89S)为例,三个直行待转区每周期能增加 6-7 辆。每小时直行车通过能力可以增加近 300 辆。通过能力提高 13%。

  4.2 规划建设改进规划建设相对比较宏观,因此这方面只能提出一些建议,如做好土地利用规划,控制交叉口周围用地开发密度,做好交通管理规划并实时修正落实,结合城市规划做好交通规划等等。

  4.3 交通需求管理——TDM开展交通需求管理,对于像朵森格路与北京东路的交叉口这样一个处于城市中心地区通道地位的交叉口而言也显得十分必要。因为要想改善中心城区交通压力过大这样的一个现实问题,光从增大供给的角度是远远不够的,必须要展开对源头的治理,限制中心城区小汽车的使用,才有可能使得现有的道路资源承担这样的一个交通负荷。以下是我们提出的四大交通需求管理措施。(1)错时上下班;(2)鼓励合乘;(3)改善公交服务水平;(4)建立停车换乘设施。

  参考文献:

  [1] 石茂银,蔡芸飞,冯洋,王嘉文 . 考虑人车交互的两相位信号控制交叉口配时优化方法研究 [J]. 中国市政工程,2021(05):58-61+117.

  [2] 李四维 . 综合环境因素及延误的城市交叉口信号配时优化仿真研究 [J]. 低碳世界,2021,11(10):160-161+177.

  [3] 柴敬文,韩如文,卞春,张汐 . 基于平面交叉口子区的信号优化控制策略 [J]. 黑龙江交通科技,2021,44(10):262-263.

  [4] 刘国宝 . 国道交叉口车辙路面灌浆复合沥青施工技术研究 [J]. 交通世界,2021(27):99-100.

  [5] 苏艳杰 . 藏药甘青青兰 DtTAT 基因的序列分析及功能验证 [D]. 西藏大学,2021.

  [6] 阎莹莹 . 藏药喜马拉雅紫茉莉中 Mh4CL 基因的序列分析及功能验证 [D]. 西藏大学,2020.

  [7] 王阳 . 大黄属八种高山药用植物的化学成分及生物活性研究 [D]. 西藏大学,2017.

  [8] 孙杰 . 藏药陆额对黄嘌呤氧化酶活性的影响及其化学成分研究 [D]. 西藏大学,2016.

  作者:王世彤 张哲华 张昊 李庆华