十字信号环形交叉口通行能力研究

叶波

摘要：针对目前国内存在数量较多的环形交叉口满足不了交通量日益增长，出现通行能力接近饱和，环道车辆出现倒灌和死锁现象，在上下高峰时段近乎瘫痪状态。本文从公交优化、路径优化和相位相序优化等三个方面提高通行能力。以重庆市九龙坡区大公馆立交为例。

关键词：通行能力；公交优化；路径优化；相位相序

1大公馆立交现状分析

1.1大公馆立交结构

大公馆立交共三层，底层是地面层交通状况比较复杂有行人、私家车、出租車以及公交车等大型车辆：第二层为西向东高架桥直行左转：第三层为龙腾大道东至龙腾大道西的直行高架桥。在这里我们主要讨论大公馆立交的底层。大公馆立交为典型的四路环交十字环形交叉口，长轴约为120米，短轴约为60米，环道宽度为12米，共三个车道。

1.2现状交通量

在现场调查时间的安排上选取周二、周三和周四三天，调查的具体时间点安排在早高峰7：00-9：00，晚高峰5：30-7：30。采用人工计数法。

1.3交通情况分析

大公馆立交东西向90N的直行车辆是流向上垮桥的，所以东西向直行车流对交叉口的运行干扰较小。南北向交通需要通过环岛进行转换，成为交通运行的主要制约点。由于环岛交织运行的不畅向北蔓延干扰袁家岗车辆通行，向南导致石坪桥车辆通行不畅，进而影响南北向其他区域的通行。由于大公馆北公交站车辆停靠使得袁家岗出口道的通行能力大大折减（交通量1803pcu/h>通行能力1560pcu/h，饱和度高达1.16），导致出口道的通行不畅，排队倒灌至环岛，常发生“死锁”。

2.优化方案

2.1公交优化

首先对大公馆公交车站内的部分线路公交实行跳站运行。跳站运行能够减少公交站点的停靠车辆数，降低对其他车流的影响，同时提高公交车辆的运行速度。由于大公馆北停靠线路过多，可能会同时达到线路超过站台设计的储车能力，出现排队长度过长，甚至出现多列停车。通过对所有线路进行O-D、站点及每条线路在此站的上车人数进行统计分析，筛选跳站线路。

2.2路径优化

对环岛进行部分土建改动，挖掘龙腾大道东专用左转两车道和龙腾大道西的专用直行左转两车道。根据调查数据显示龙腾大道东进口左转车辆在高峰时期流量为1400pcu/h，加上中心岛的椭圆形状，大大增加绕行距离。由于西至东左转与直行跨线桥的存在，滞留一层的左转直行车流较少，如果将它视为与其它流向直行左转车同等地位（进入环道完成直行左转），不利于其优化。

2.3相位优化

对其相位相序进行优化，对环岛采用优化常规单口放行方案（即基于相邻进口的信号控制模型），引入相位重叠方案。在相邻进口实施相位重叠的同时，对部分车辆较多流向引入相位延续，尽可能使排队车辆全部进入环道，避免在进口二次排队。

3vissin仿真验证

通过vissin软件进行仿真，对优化方案前后交通运行状况对比分析，如下表3-1所示：

结论：目前，随着城市汽车保有量的快速增长，大部分的城市环形交叉口的实际通行能力已经大大超过了原先的设计通行能力。无信号控制环形交叉口根本承受不住日益增长的交通量，常规型的信号控制环形交叉口适应性也在逐渐下降。对环形交叉口进行单一的优化已经满足不了需求。据此，在尽量不对环形交叉口进行大量土建改造的前提下，不妨从相位相序优化、交通组织优化、信号配时优化和车辆运行环境等方面进行考虑。endprint