高 毅
(贵阳学院 机械工程学院,贵州 贵阳 550005)
随着贵阳市经济社会的飞速发展,贵阳市各类机动车辆数量也随之迅速增加.截止2011年,营运车辆(汽车)达到51669辆,非营运车辆(汽车)387000辆,合计438669辆.其中,仅个人汽车拥有量就为358524辆,新注册94172辆.快速增长的机动车辆与城市道路通行能力之间日益增长的矛盾,是贵阳市城区道路道路通行能力下降的主要原因,尤其是在上下边的高峰期间,拥堵现象十分的严重.
自2011年9月19日起,贵阳市对市区(一环内)的机动车辆进行了限号行驶规定,试图缓解城区道路交通的压力.从目前的道路交通状况来看,限号行驶规定实际效果较好,但是,仍有个别主要路段及其路口由于各种因素,道路交通压力依然较大,严重影响了市区内主要道路的通行能力.尤其是在公共假期和双休日,部分主要城市路段依然会出现短期的、大量的交通集中现象.
本文对限号政策下道路交通压力仍然较大的宝山南路-观水路省委路段及其路口的道路交通能力进行实地调研,力争通过研究调研数据来获得该路段道路通行能力的真实情况,为设计出满足该路段高峰期道路畅通要求的控制方案提供可靠研究数据,并藉此缓解城区内主要交通干道的道路平交压力.
本文选定宝山南路-观水路省委路段作为调研对象,对宝山南路-观水路路口、观水路口-省委路段及其人行横道灯进行调研,重点调研各时段的道路通行能力及其车流量数据.
本调研采用实地分时调研的办法,在大量采集实地数据的基础上,对调研数据进行统计分析,以期寻找出该路段拥堵的主要原因,从而才能对症下药,去研究合理的交通控制办法.
图1为宝山南路-观水路省委路口的模型示意图(下述中的用英文字母代替的路口都如图中所示).如图横向为观水路省委路,纵向为宝山南路.经实地测量省委路段的人行红绿灯距十字路口约250米长.
图1 路口示意图
表1 早高峰统计
下面的表格为实地高峰期时在一次绿灯时间的通过车流量(总共3天):
如表1所示,以B路口绿灯为开始一个红绿灯的周期为:先B→E绿灯时间为35s同时F→A也为绿灯其他路口均为红灯;过15s后F→A转为红灯,B→G的绿灯开启时间为20s;过20s后B→E、B→G转为红灯,H→C、H→E转为绿灯时间为35s;过35s后H→C、H→E转为红灯,D→G、D→A转为绿灯时间为25s;过25s后D→G、D→A转为红灯,F→A转化为绿灯时间为45s,F→C转化为绿灯时间为30s;30s后F→C转为红灯,B→E转为绿灯,一个红绿灯的循环结束2.
如表2和图2所示,调研实地观察观水路为H向和D向车道均为一直行、一左拐两车道.宝山南路F向和B向为一右拐、三直行、一左拐5车道.所以各向平均每车道10秒的车流量为:(三天9组车流量总和*10s/(9*绿灯时间*车道数)).
表2 早高峰车流计算总和
图2 早高峰每车道10秒车流量
如表4和图3所示,以B路口绿灯为开始一个红绿灯的周期为:先B→E绿灯时间为39s同时F→A也为绿灯其他路口均为红灯;过19s后F→A转为红灯,B→G的绿灯开启时间为20s;过20s后B→E、B→G转为红灯,H→C、H→E、D→G、D→A转为绿灯时间为40s;过40s后H→C、H→E、D→G、D→A转为红灯,F→A转化为绿灯时间为49s,F→C转化为绿灯时间为30s;30s后F→C转为红灯,B→E转为绿灯,一个红绿灯的循环结束.
设各向平均每车道10秒的车流量为:(三天9组车流量总和*10s/(9*绿灯时间*车道数)).如表4和图3所示,即为午高峰车流量总计和午高峰每车道10秒的车流量统计数据.
表3 午高峰车流量统计
表4 午高峰车流计算总和
以B路口绿灯为开始一个红绿灯的周期为:先B→E绿灯时间为45s同时F→A也为绿灯其他路口均为红灯;过17s后F→A转为红灯,B→G的绿灯开启时间为28s;过28s后B→E、B→G转为红灯,H→C、H→E、D→G、D→A转为绿灯时间为50s;过50s后H→C、H→E、D→G、D→A转为红灯,F→A转化为绿灯时间为69s,F→C转化为绿灯时间为52s;52s后 F→C转为红灯,B→E转为绿灯,一个红绿灯的循环结束.其统计数据详见表5和图4所示.
图3 午高峰每车道10秒车流量
设各向平均每车道10秒的车流量为:(三天9组车流量总和*10s/(9*绿灯时间*车道数)).如表5和图4所示,即为晚高峰车流量总计和午高峰每车道10秒的车流量统计数据.
表5 晚高峰车流量统计
图4 晚高峰每车道10秒车流量
根据实地调查和向实地执勤交警咨询,高峰期时宝山南路车流量虽然大,但是路比较宽(双向9车道),而观水路道路比较窄(双向4车道),所以观水路会比宝山南路要容易堵车.加上除了早上高峰期时段的红绿灯,在其他时段的高峰期观水路红绿灯双向的直行和左拐的绿灯是同时亮的,这就意味着在观水路高峰期到绿灯时双向的左拐车辆会影响到直行车辆,这样很容易发生交通事故从而导致堵车.所以在高峰期遇到堵车情况时,一般都是压宝山南路的车辆,放观水路的车辆.
表6 午高峰车流计算总和
实地调查车辆起步时完全通过红绿灯路口的时间(例:如B路口在绿灯时车辆由B路口到E路口的时间)为10s.红绿灯前10s一般可视为满车辆行驶情况(满车辆行驶情况是指车辆没有间断一部接一部的通过红绿灯路口),在满车辆行驶情况下统计由B开往E的车流量情况3次,得到10秒内通过的车辆数为:14、14、15,我们取15为满车辆行驶情况.因为B往E方向有3车道所以平均每车道10秒满车辆情况下通过的车辆数为5辆.由此我们可统计出绿灯时一个车道能通过的最大车辆数.由于车辆长度一般在3.5M-5M,加上车辆前后一边有间隙取一部车占6M,可推算出一次绿灯时间一个车道最多通过的车流量长度3.
因此,在实际生活中车辆在路口要等3个红绿灯的时间就可看为该路段在堵车.由此可推算当在路口等红灯时的车流量长度达到3个绿灯时间最多通过车流量长度时(即车辆要通过该十字路口需要等3个红灯时间)可算为堵车.当检测观水路堵车时,就可采用PLC对其经行控制调整红绿灯的时间,压宝山南路的车辆,放观水路的车辆,这样就可以通过自动调控红绿灯来解决该十字路口高峰期堵车的问题.
另外由于人行红绿灯距离十字路口约250M,所以在人行红绿灯的绿灯时期进入该路段的车辆有40辆(250M/6M)时该路段的人行红绿灯应该立刻转为红灯并持续一段时间让车辆通过,防止因人行绿灯禁止车辆通行,从而导致车辆堵车堵到十字路口,妨碍十字路口车辆通行的现象发生.
〔1〕贵阳市人民政府.贵阳统计年鉴[Z].2011.271.
〔2〕孙伟.基于PLC的十字路口交通灯控制系统[J].黑龙江科技信息,2009(3).
〔3〕荣晓飞.基于PLC的交通灯控制系统设计[J].数字技术与应用,2011(9).