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优化配时信号灯 提升道路通行能力

来源: 汽车与安全
阅读 20 | 0 | 2021-02-09 |

为了减少停车次数、汽车尾气排放、提高区域内路段通行效率,让居民有一个良好的出行体验,北京经济技术开发区交通大队完成了对荣华路、西环北路、荣昌路、万源街、隆庆街等8条道路信号灯的整体协调控制,对红绿灯进行配时调整,部分路段形成“绿波带”。

生活中,许多驾驶人常常会遇到这样的情况,路口有的方向排队的车辆很多、等候的时间也比较长,而另一个方向的绿灯车辆却比较少,降低了交通通行的效率。为了解决部分路口信号灯配时不合理的问题,今年经开区交通大队对荣华路、西环北路、荣昌路、万源街、隆庆街、中和街、荣京东西街,北环西路8条道路53个灯控路口进行协调配时。

根据早晚高峰、平峰以及夜间出行的特点,按照不同的时速对不同路段信号灯进行优化配时。“以中和街宏达北路至同济北路为例,此路段共3个路口全长0.778km,联调策略为,全天东西双向协调,设计时速早晚高峰、平峰为35km/h,夜间为50km/h”经开区交通大队民警介绍,车辆按照夜间50km/h的速度通过第一个绿灯时,在规定时速范围以内,到下一个路口也会是绿灯,减少出行等待红绿灯的时间。

图1 8条道路部分路段形成“绿波带”

图1 8条道路部分路段形成“绿波带”

在城市路网中,路口的间距很近,各个路口分别设置单点信号控制时,车辆就会常遇到红灯。时停时开,造成行车不畅通,也污染了环境。为使车辆减少在各个路口的停车时间,特别是干道上的车辆能够畅通行驶,首先研究把一条干道上一批相邻的交通信号链接起来,加以协调控制,就出现了绿波系统。

在指定的交通线路上,当规定好路段的车速后,要求信号控制机根据路段距离,把该车流所经过的各路口绿灯起始时间,做相应的调整,以确保该车流到达每个路口时,正好遇到“绿灯”,故名“绿波带”。

通俗的说,这一段道路上信号灯变换是有关联的,变化时间都做了调整,车辆从上游的路口出发,以固定的车速行驶,到达下游路口时都会是绿灯。这个路段叫做绿波带,固定的车速叫做绿波速度。

图2 绿波速度

图2 绿波速度

绿波带一般设置在城市的主干道上,并且交通秩序比较好的路段。一般情况下,有绿波带的道路上会有指示牌进行提示,并标明绿波速度。绿波车速通常要比最高限速低一点,比如限速60的道路,绿波车速可能是50-55之间。如果驾驶人想要一路绿灯,车速必须达到绿波速度,快了或者慢了也可能赶上“一路红灯”。当然也不需要着急,调整车速,从下一个路口开始,按照绿波速度行驶即可。

从绿波优化前后车辆出行时间对比来看,中和街宏达北路至同济北路路段早晚高峰以及平峰时段通行率提升了15%,夜间通行率提升了20%。

图3 施工人员正在调整路口交通设施

图3 施工人员正在调整路口交通设施

协调优化信号控制,减少协调方向路段平均停车次数,降低平均行程时间,提升区域内车辆通行效率。通过对经开区8条主次干道的交通信号协调控制实施,能够充分发挥经开区智能交通系统的管控能力,提升交通管理和控制水平,大大改善主干道的交通秩序,为经开区居民打造一个安全、有序、畅通、高效、节能环保、可持续发展的交通环境。

绿波带可分为单向和双向

在设置绿波带时,交警部门一般选择各个路口的交通流量大致接近,相互之间的距离大致接近,且各路段交通秩序较好的路段,比如很少有行人横穿马路,机动车、三轮车和其他非机动车都能各行其道。

同时,绿波带还要按照精细的计算方法来设置,算法主要有“数解法”和“半周期法”。其中“数解法”是通过集中采集线路中绿波方向的绿信比,设计行驶速度来计算绿波带的相位差。受到道路的实际通过能力限制,这种方法比较适用于各路口之间距离相差不大,通行能力较好的路段。

“半周期法”则是通过采集道路设计时速的具体通过时间来计算绿波带的相位差。中心理念为尽可能让路口间的相位差接近总周期的一半。此方法适用能力较广,对设计时速、道路干扰、通行能力的要求相对较低,可应用的路段范围也相对较广。但是,半周期法对于各路口之间的距离要求相对较高,如1号路口与2号路口相距1500米,但2号路口与3号路口相距只有500米,那么如果照顾2号路口到2号路口的绿波带,对面从3号路口到达2号路口的车辆,就容易出现等红灯现象。

此外,绿波带分为单向绿波和双向绿波。单向绿波,是指在双向道路上,只对某一主流方向进行绿波控制,而另一方向仍采用普通控制方式。单向绿波由于只考虑单方向的车流情况,所以相对设置难度较小,只需考虑线路中车辆的通行速度、路口间的实际距离和非机动车、行人对线路的干扰即可。

双向绿波则需要同时考虑前后两个方向的绿波控制,设置难度较大,且实施条件比较苛刻。虽然考虑的条件与单向绿波相似,但由于路口的增多,情况更复杂,双向绿波实现的必要条件是各路段的长度相对相等。

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