淺談借對向出口車道左轉交叉口交通控制方案優化

發布時間：2020-09-17所屬分類：管理論文瀏覽：1次

摘 要： 摘要：在信號交叉口時常會發生擁堵情況，而導致擁堵情況出現的主要原因就是進入交叉口的車流量比交叉口的通行能力要大，從而削弱了交叉口通行力。交叉口通行能力一般是由信號配時方案有著直接關系，而在借用對向出口車道左轉彎的時候，車流會往交叉口匯集，

　　摘要：在信號交叉口時常會發生擁堵情況，而導致擁堵情況出現的主要原因就是進入交叉口的車流量比交叉口的通行能力要大，從而削弱了交叉口通行力。交叉口通行能力一般是由信號配時方案有著直接關系，而在借用對向出口車道左轉彎的時候，車流會往交叉口匯集，從而導致交叉口更加擁堵。本文就對借對向出口車道左轉交叉口交通控制方案優化進行分析，供參考。

　　關鍵詞：對向出口車道、左轉、交叉口、交通控制方案

　　引言：在車流量過于密集的情況下，如果直行車道中的車輛比較多，那么左轉的車輛就會形成比較嚴重的擁堵，但如果左轉車道上的車輛比較多，那么直行車道則會形成擁堵現象。因此，為了對這種情況加以緩解，很多學者也對此展開了研究，提出了“鉤形轉彎”、“禁止左轉”等方法，但和“借道左轉”相關的研究還比較少，本文就以“借道左轉”控制方案進行分析。

　　1.交通流的運行特征

　　如圖1所示，在這樣一個交叉口上，在借對向出口車道左轉彎的時候，有著以下幾種優化方案。N0、N1、N2…等表示的是車道，假設從南方的進口進入，在交通流當中有兩條左轉的車道和一條直行的車道，以及一條直行與右轉共同的車道。[1]和以往的交叉口相比較，圖1所表示的交叉口左轉車道更多一些，在每個車道的進口方向都多增加了一條左轉車道，N0、N4、N8以及N12都屬于借對向出口車道。

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　　借對向車道左轉交叉口信號相位相序如圖2所示。在圖所示的交叉口當中，有六個信號相位，而其中有四個是主信號的相位，分別是M1、2、3、4，P1和P2屬于預信號相位。主信號相位主要對南面的車輛左轉、北面的車輛左轉，南北面的車輛直行、東西面的車輛左轉以及東西面的車輛直行進行控制。而預信號相位則對南北車輛左轉、東西車輛左轉進行控制，為了可以減少南面進口車道中左轉車輛和直行車輛產生沖突，所以，在南面進口處的黃實線上就需要設計預信號相位。當左轉的車輛進入車道之后，預信號就會顯示出綠色，如果預信號是紅色的，那么就說明需左轉的車輛不能進入車道N1當中。[2]而當南北直行的相位M2或東西左轉的相位M3顯示出綠色時，南北面的入口預信號就應當顯示出紅色。并且，這個時候，東西面的入口預信號相位P2則顯示出綠色，而當該方向需要則可以進入到N4車道和N12車道之中。當東西面的車輛直行相位和南北面的車輛左轉相位都是綠色的時候，就說明南北面的預信號也是綠色，南北面的左轉車輛可以行駛，但這個時候東西面的預信號則應是紅色的。

　　在主信號和預信號的綠燈亮起或不亮的時候，為了預防主信號相位的綠燈在停止之后左轉車輛留在N0、N4或N8等車道當中，那么預信號相位的綠燈就應當提前幾秒停止，從而給左轉車輛提供足夠的反應時間。[3]并且，主信號相位M4的綠燈在開啟兩秒之后，預信號相位P1的綠燈才能亮起，也就是說，預信號綠燈要比主信號綠燈晚亮兩秒鐘。比如，當主信號M4當中的綠燈亮起的時候，東西面需左轉的車輛才剛進入到交叉口當中，但還沒有到達南北面的入口黃實線上，這個時候，若預信號P1是綠色的，那么南北面需左轉的車輛在N0、和N8車道上，就極其容易和東西面需左轉的車輛產生沖突。所以，預信號P1的綠燈應在主信號綠燈亮起后兩秒開始啟動。綜上所述，經過相位相序設計能夠在一定程度上減少借用左轉車輛和其余的車輛產生沖突，如果需要左轉的車流有很多，那么則可以借用對向出口的車道。

　　2.借對向出口車道左轉交叉口交通控制方案的優化策略

　　2.1交叉口各個相位車均延誤的計算

　　本文建立在車輛平均延誤最小值目標優化基礎上加以分析，假設，主信號相位的周期單位為C，每一個相位綠燈的時間是gmi、gpi，而借對向出口左轉的車道長度分別是LN0、LN4、LN8、LN12。

　　2.2仿真模擬結果

　　在軟件當中輸入具體的優化方案和傳統方案數據，最終結果顯示，優化方案的周期時間是92秒，gm1為15秒，gm2為25秒，gm3為15秒，gm4為25秒，gpi為31秒，LNj為21米。而傳統方案所對應的參數分別為142秒、20秒、45秒、20秒、45秒、56秒及56米。[6]從中可看出，每一個參數數據，優化方案的時間都要比傳統方案更快，傳統方案的周期時間是142秒，還處于非飽和狀態下，因為優化方案是借用對向出口車道左轉，因此，增加了一條新的左轉車道，提升了交叉口通行能力，而綠燈時間也會減少一些，降低整個交叉口的周期時間，減少了50秒。

　　結束語：在出口車道左轉時，為了減少交叉口的擁堵情況，就可以采用借用對向車道左轉的方法，由于直行車道中的車輛比較多，左轉的車輛會形成比較嚴重的擁堵，而采用借用對向車道左轉方法增加了一條新的左轉車道，也減少了綠燈亮起時間，從而降低整個交叉口的周期時間，提升了交叉口通行能力，在我國交通實踐中有著很好的應用價值。——論文作者：朱亮紅