基于绿间隔矩阵的信号配时计算方法研究及应用(录用修改稿).doc

基于绿间隔矩阵的信号配时计算方法研究及应用 王 锟，，(合肥工业大学工程学院安徽合肥 230009)绿灯间隔时间在交叉口信号配时中是一个很重要的参数，合理的绿灯间隔对保障交叉口交通安全和提高通行能力至关重要，国内还没有制定绿灯间隔时间计算的具体标准。论文以交叉口时空资源最大化为目标，以常见的十字交叉口为研究对象，基于交通冲突分析探讨建立交叉口各流向绿间隔矩阵的方法，通过对非冲突流向之间优化组合划分相位方法的探讨，提出了信号设置“大小相位”的概念，采用绿间隔矩阵分析了相位之间的绿间隔时间计算方法。实例仿真分析表明，该配时方法实用可行。  Research and Application of signal timing calculation method based on the green interval matrix WANG-Kun， ， (School of Transportation Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China；) Abstract：Green interval time is one of the most important parameters in the single timing, reasonable traffic single scheme will play a vital role to ensure the safety of intersection and improve the traffic capacity. But there still has no national standard for calculating the inter-green interval time. This paper focuses on common intersection，aiming at getting maximum efficiency of intersection. The author establishes the model of traffic flows green interval matrix after analysising traffic conflict. And then author discusses the method to optimize and group of phase in non-conflict traffic flow. A new phase for setting the traffic signal is developed. Green interval time can be calculated by using the green interval matrix. Analysis of example simulation show that this timing method is practical. Key words：Signal timing; Green interval matrix; Levels of service; Conflict point; Green split  0 引言 交叉口作为城市道路网的节点，是不同方向交通流的交织带和交通冲突的“汇集地”。城市的交通拥堵与否一大关键在于交叉口的信号配时和管理手段是否合理。交叉口通行不畅，城市也会变得混乱不堪，合理的信号配时在缓解交通压力中扮演着重要的角色。目前国内多数交叉口对绿灯间隔时间的设置不是很合理，多是按照经验公式进行计算[1]。但是很多时候交叉口的绿灯间隔时间不能满足于车辆在交叉口内完成清空所需时长，特别是大型交叉口。如果没有足够的绿灯间隔时间，不同相位的车辆会同时存在于交叉口内，增加行 驶车辆的冲突点数目，进而引起交通混乱，导致交通拥堵甚至发生交通事故。通常，信号控制交叉口在信号配时上主要存在以下问题： （1）对于人流比较密集的交叉口，右转车辆不设信号控制，会出现“红灯右转”现象，与非机动车和行人过街都存在冲突点，威胁到道路使用者的人身财产安全； （2）在同一个相位中，车流量差距较大的两个流向并没有设置不同的信号配时，没有充分利用交叉口时间和空间资源，降低交叉口的通行能力。如图1所示的流向2、8在同一相位，倘若两个流向的饱和度不同，但是赋予相同的绿灯时长，这样会导致饱和度大的流向放行时，另一股流向已经放行完毕，出现“绿灯空驶”现象，造成交叉口资源的浪费； 图1 十字交叉口流向图 （3）交叉口信号配时中的清空时间设置较短，特别是大型交叉口，没有考虑到不同交通流行驶速度的差异性，导致不同相位的交通流会在交叉口内产