信控交叉口借道左转设计的延误优化研究

为准确分析交叉口借道左转设计的左转延误,针对现有的延误模型的不足,建立一个合适的延误优化模型,并提升其设置的科学性。先对逆向车道长度进行优化;再通过分析左转车辆的累计到达驶离曲线,以左转总延误最小为优化目标,建立一种新的考虑预信号延误的优化模型;最后,以长沙市芙蓉中路一个交叉口为实例,进行验证,分析左转到达流率对借道左转设计延误的影响及逆向车道长度对左转车均延误的影响。研究结果表明:左转流率越大,越能充分发挥借道左转设计的优势,该模型的左转延误下降可达59.21%;当左转流量偏低时,预信号位置的延误占比较大,随着左转流量的增大,传统车道和逆向车道的延误占比逐步增加。该研究可以准确评价借道左转设计的实用性和优劣程度,对借道左转设计的推广与应用具有重要意义。

城市道路应急车辆借道通行与信号协同优化模型

考虑单一的信号优先策略无法保证应急车辆不停车通过交叉口,因此,本文提出应急车辆借用逆向左转车道与交叉口信号协同优化模型。首先,在路段上通过应急车辆速度引导与逆向左转车道预信号配时的协同控制,优化应急车辆路段行驶速度,实现借用逆向左转车道通行;其次,增设应急相位保证应急车辆优先通过交叉口,以社会车辆出行总时间最小为目标,相位开启时间和绿灯持续时间为决策变量,考虑交叉口相位间的冲突、预信号开启和持续时间等约束条件,建立混合整数线性规划模型;并通过AMPL(A Mathematical Programming Language)编译并调用求解器求解,最后,以主干道和次干道相交的交叉口为例,对所提模型进行验证。结果表明:与绿灯延长模型相比,协同优化模型能显著降低应急车辆在交叉口区域的出行时间,减少社会车辆出行总时间。通过对流量和车道长度等参数的敏感性分析发现,随着流量和车道长度的增加,协同优化模型具有更好的优化效果。

逆向左转交叉口的全感应公交优先信号控制技术

逆向左转交叉口已在中国70余个城市实现常态化应用,各地却始终没有形成设置和运用配套交通控制设施的统一做法。当公交专用车道穿过逆向左转交叉口时,必须考虑如何实施公交优先信号控制。基于此,针对十字形逆向左转交叉口提出一种全感应公交优先信号控制技术,该技术对信号灯设置、信号相位设置、相位显示顺序选择和交通流数据采集提出具体要求。以消除逆向左转车道的交通安全风险、加快优先车辆的运行速度、减少机动车相位的绿灯浪费为目标,设计5组逻辑规则,构成信号控制算法,向优先车辆提供绿灯延长和绿灯早启服务,自动调整机动车相位的绿灯时长、预左转相位的红灯时长和绿灯时长。选取1个典型的十字形常规交叉口和1个十字形逆向左转交叉口作为试验对象,利用Vissim创建虚拟道路交通环境。在交通仿真试验中,通过D-最优设计生成1000个高负荷交通需求场景,共进行3000次仿真运行。研究结果表明:就应用全感应信号控制技术的交叉口而言,设置逆向左转车道会在统计学意义上显著影响交叉口性能,对于降低全体车辆平均延误有明显效果,对于降低优先车辆平均延误有一定效果;就逆向左转交叉口而言,将全感应信号控制技术升级成全感应公交优先信号控制技术会在统计学意义上显著影响交叉口性能,对于降低优先车辆平均延误有明显效果,不会明显提高甚至还会经常性地降低全体车辆平均延误。