对称T形交叉口的信号配时
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１］ ２］ ， ， 组织方式 ［ 特 殊 Ｔ 形 交 叉 口 信 号 设 置［ Ｔ形 ［ ３］ 交叉口交通流 数 学 模 型 描 述 ， 计算机仿真法研 ４］ 究优 先 控 制 Ｔ 形 交 叉 口 通 行 能 力 ［ 等。 但 是 对 于“ 对称 Ｔ 形交叉口 ” 的 信 号 配 时， 当前的相关研
５］ 比例差值法 ［ 调 查 统 计 出 了 弹 性 交 通 量， 基于弹
性交通流与左转刚性交通流争抢路权现象的明显 程度 ， 提出了 “ 对称 Ｔ 形 交 叉 口 ” 的 判 定 条 件。最
［］ 后将二分法与 Ｗ 提出了 “ 对称 Ｔ ｅ ｂ ｓ ｔ ｅ ｒ法 ６ 结合 ，
究方法基本无法适用 。 这主要是由于该交叉口到 城市的某些区域的最优路径因驾驶员在该交叉口 进口道所遇左转相位灯色不同而不同 。 在驾驶员
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交通信息与安全 ２ ０ １ ２年 ６期 第３ ０卷 总１ ７ ３期
“对称 Ｔ 形交叉口 ” 的信号配时
陈 利 霖１ 程 杰 锋２ 张 俊 友１
（ ） 山东理工大学交通与车辆工程学院 山东 淄博 ２ 西南交通大学机械工程学院 成都 ６ １． ５ ５ ０ ０ ０； ２． １ １ ７ ５ ６ 摘 要 城市道路施工封闭产生的 “ 对称 Ｔ 形交叉口 ” 采用现有的信号配时方法， 无法配置出总延误 最小的信号周期 。 通过对该交叉口绕行交通流分析 ， 在基于分周期分信号阶段的交通流量流向调查 的基础上 ， 用比例差值法统计出了弹性交通量 ， 以弹性交通流与左转刚性交通流争抢路权 现 象 的 明 显 来判定 Ｔ 形交叉口 的 类 型 。 最 终 通 过 对 左 转 信 号 相 位 时 长 与 信 号 周 期 的 比 值 赋 初 值 ， 程度为依据 ， 经过二分法反复迭代搜寻出了基于 Ｗ 对称 Ｔ 形交叉口 ” 的最佳信号周期 。 ｅ ｂ ｓ ｔ ｅ ｒ法的 “ 关键词 Ｔ 形交叉口分类 ； 比例差值 ； 对称 Ｔ 形交叉口 ； 弹性交通流 ； 二分法 ； Ｗ ｅ ｂ ｓ ｔ ｅ ｒ法 ： ／ 中图分类号 ： Ｕ ４ ９ １． ４ 文献标志码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ １ ０． ３ ９ ６ ３ ． ｉ ｓ ｓ ｎ １ ６ ７ ４ ４ ８ ６ １． ２ ０ １ ２． ０ ６． ０ ２ ５ － ｊ
０ 引 言
城市道路封闭 施 工 已 屡 见 不 鲜 ， 有些工程由 于施工安全和施工进度的需要往往只能采取路段 全封闭的施工方案 。 此种施工方案使得原来 ２ 个 十字形交叉口变成现 在 的 Ｔ 形 交 叉 口 Ｃ １ 和Ｃ ２， 造成需要通过路 段 Ｒ 的 交 通 流 只 能 在 交 叉 口 Ｃ１ 。由于这对 Ｔ 形交叉 或交叉口 Ｃ 见 图 １） ２ 绕行 （ ， 口在同 １ 条直线上 （ 在同 １ 条路线上） 尽管棋盘 型路网布局在城 市 路 网 布 局 中 是 常 见 形 式 ， 但是 出现这种 Ｔ 形 交 叉 口 并 不 多 见 。 此 种 特 殊 的 交 叉口以弹性交通流与左转刚性交通流争抢路权现 “ 象的明显程度为依据可分 为 ： 对 称 Ｔ 形 交 叉 口” （ 和“ 不对称 Ｔ 形交叉口 ” 具体的判定方法见 ２“ 对 。 称 Ｔ 形交叉口 ” 的判定 ） 解决城市交通拥堵问题的关键是解决交叉口 拥堵问题 ， 在道路封闭 施 工 期 间 尤 甚 。 对 于 Ｔ 形 交叉口的信号配 时 ， 国内外交通学者进行了不少 城市主干道与多支 路 Ｔ 形 交 叉 区 域 的 交 通 研究 ：
收稿日期 ： ２ ０ １ ２ ０ ７ １ ３ ２ ０ １ ２ １ ０ １ ６ － － 修回日期 ： － －
形交叉口 ” 信号配时的方法 。
） ， ： 第一作者简介 ： 陈利霖 （ 本科生 ． 研究方向 ： 智能交通 ． １ ９ ９ ０ Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｃ ｈ ｅ ｎ ｌ ｉ ｌ ｉ ｎ． ｈ ａ ｒ ｄ ７＠１ ６ ３． ｃ ｏ ｍ
表 ２ 进口道 Ｐ 的流量流向调查表 Ｔ ａ ｂ ． ２ Ｔ ｈ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎ ａ ｉ ｒ ｅ ｑ ｆ ｌ ｏ ｗ ｏ ｆ ｉ ｍ ｏ ｒ ｔ ｅ ｄ Ｒ ｏ ａ ｄ Ｐ ｐ
原信号周期 Ｔ： 交通量／辆 ｓ 调查时间 ： 左转相位显示 左转相位显示 ） 红灯 （ ） 绿灯 （ 时长ｔ 时长 ： ｓ ｓ １： 大车 中车 小车 第一个周期 第 ｎ 个周期 右转交通量 Ｑ大１ Ｑ中１ Ｑ小１ 左转交通量 ｑ大１ ｑ中１ ｑ小１
绿 绿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ绿 绿
１ 弹性交通流的定义与弹性交通量 的统计
１． １ 弹性交通流的定义 对于交叉口 Ｃ 道路施工封闭产生的路 １ 来说 ， 网中存在着 １ 个特殊的区域 Ｄ， 见图 １。 在 Ｔ 形交叉口 Ｃ １ 的 Ｐ 进口道的交通流可以 按其目的地是 Ｄ 区 域 还 是 非 Ｄ 区 域 分 为 交 通 流 交通流 Ｆ Ｆ１ 和交 通 流 Ｆ２ ， １ 从交叉口 Ｃ １ 前往 Ｄ 区域 ， 有 ２ 条 路 径 可 以 选 择， 分 别 是 路 径ｒ １ 和路 径ｒ 即 ２ 。 当交通流 Ｆ １ 中有驾驶员接受 Ｌ １ ＝Ｌ ２（ 认为路径ｒ 时， 则交 １ 和路径ｒ ２ 的空间长度相等） 其驾驶员会 通流 Ｆ １ 肯定存在一部 分 交 通 流 Ｆ １ ２， 表现出如图 ２ 的交通特性 。
“ — —陈利霖 程杰锋 张俊友 对 称 Ｔ 形 交 叉口 ” 的信号配时—
１ １ ９ 就无法利 用 这 种 差 异 性 统 计 弹 性 交 通 量 。 故 性， 要统 计 弹 性 交 通 量 Ｑ弹 ， 则必须在高峰小时对交 叉口进口道 Ｐ 进 行 分 周 期 分 信 号 阶 段 的 流 量 流 其调查表见表 ２。 向调查 ，
追逐最优路径时 ， 使得该交叉口右转交通流随着 左转相位灯色的变 化 而 出 现 “ 潮 汐” 现 象， 从而造 成使用常用方法统计的某几个流向的流量数据出 现失真 。
图 １ 区域 Ｄ 的位置 Ｆ ｉ ． １ ｈ ｅ ｓ ｉ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｒ ｅ ｉ ｏ ｎ Ｄ ｇ Ｔ ｇ
因此 ， 本文从“ 对称 Ｔ 形交叉口” 进口道 Ｐ （ ） ， 见图 １ 的 绕 行 交 通 流 着 手 并 针 对 绕 行 交 通 流 中的部分交通流根据所遇左转相位的灯色进行路 径选择的现 象 ， 引 入 了 弹 性 交 通 流 的 概 念。采 用
５］ 比例差值法 ［ 调 查 统 计 出 了 弹 性 交 通 量， 基于弹
性交通流与左转刚性交通流争抢路权现象的明显 程度 ， 提出了 “ 对称 Ｔ 形 交 叉 口 ” 的 判 定 条 件。最
［］ 后将二分法与 Ｗ 提出了 “ 对称 Ｔ ｅ ｂ ｓ ｔ ｅ ｒ法 ６ 结合 ，
究方法基本无法适用 。 这主要是由于该交叉口到 城市的某些区域的最优路径因驾驶员在该交叉口 进口道所遇左转相位灯色不同而不同 。 在驾驶员
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交通信息与安全 ２ ０ １ ２年 ６期 第３ ０卷 总１ ７ ３期
“对称 Ｔ 形交叉口 ” 的信号配时
陈 利 霖１ 程 杰 锋２ 张 俊 友１
（ ） 山东理工大学交通与车辆工程学院 山东 淄博 ２ 西南交通大学机械工程学院 成都 ６ １． ５ ５ ０ ０ ０； ２． １ １ ７ ５ ６ 摘 要 城市道路施工封闭产生的 “ 对称 Ｔ 形交叉口 ” 采用现有的信号配时方法， 无法配置出总延误 最小的信号周期 。 通过对该交叉口绕行交通流分析 ， 在基于分周期分信号阶段的交通流量流向调查 的基础上 ， 用比例差值法统计出了弹性交通量 ， 以弹性交通流与左转刚性交通流争抢路权 现 象 的 明 显 来判定 Ｔ 形交叉口 的 类 型 。 最 终 通 过 对 左 转 信 号 相 位 时 长 与 信 号 周 期 的 比 值 赋 初 值 ， 程度为依据 ， 经过二分法反复迭代搜寻出了基于 Ｗ 对称 Ｔ 形交叉口 ” 的最佳信号周期 。 ｅ ｂ ｓ ｔ ｅ ｒ法的 “ 关键词 Ｔ 形交叉口分类 ； 比例差值 ； 对称 Ｔ 形交叉口 ； 弹性交通流 ； 二分法 ； Ｗ ｅ ｂ ｓ ｔ ｅ ｒ法 ： ／ 中图分类号 ： Ｕ ４ ９ １． ４ 文献标志码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ １ ０． ３ ９ ６ ３ ． ｉ ｓ ｓ ｎ １ ６ ７ ４ ４ ８ ６ １． ２ ０ １ ２． ０ ６． ０ ２ ５ － ｊ
０ 引 言
城市道路封闭 施 工 已 屡 见 不 鲜 ， 有些工程由 于施工安全和施工进度的需要往往只能采取路段 全封闭的施工方案 。 此种施工方案使得原来 ２ 个 十字形交叉口变成现 在 的 Ｔ 形 交 叉 口 Ｃ １ 和Ｃ ２， 造成需要通过路 段 Ｒ 的 交 通 流 只 能 在 交 叉 口 Ｃ１ 。由于这对 Ｔ 形交叉 或交叉口 Ｃ 见 图 １） ２ 绕行 （ ， 口在同 １ 条直线上 （ 在同 １ 条路线上） 尽管棋盘 型路网布局在城 市 路 网 布 局 中 是 常 见 形 式 ， 但是 出现这种 Ｔ 形 交 叉 口 并 不 多 见 。 此 种 特 殊 的 交 叉口以弹性交通流与左转刚性交通流争抢路权现 “ 象的明显程度为依据可分 为 ： 对 称 Ｔ 形 交 叉 口” （ 和“ 不对称 Ｔ 形交叉口 ” 具体的判定方法见 ２“ 对 。 称 Ｔ 形交叉口 ” 的判定 ） 解决城市交通拥堵问题的关键是解决交叉口 拥堵问题 ， 在道路封闭 施 工 期 间 尤 甚 。 对 于 Ｔ 形 交叉口的信号配 时 ， 国内外交通学者进行了不少 城市主干道与多支 路 Ｔ 形 交 叉 区 域 的 交 通 研究 ：
收稿日期 ： ２ ０ １ ２ ０ ７ １ ３ ２ ０ １ ２ １ ０ １ ６ － － 修回日期 ： － －
形交叉口 ” 信号配时的方法 。
） ， ： 第一作者简介 ： 陈利霖 （ 本科生 ． 研究方向 ： 智能交通 ． １ ９ ９ ０ Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｃ ｈ ｅ ｎ ｌ ｉ ｌ ｉ ｎ． ｈ ａ ｒ ｄ ７＠１ ６ ３． ｃ ｏ ｍ
表 ２ 进口道 Ｐ 的流量流向调查表 Ｔ ａ ｂ ． ２ Ｔ ｈ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎ ａ ｉ ｒ ｅ ｑ ｆ ｌ ｏ ｗ ｏ ｆ ｉ ｍ ｏ ｒ ｔ ｅ ｄ Ｒ ｏ ａ ｄ Ｐ ｐ
原信号周期 Ｔ： 交通量／辆 ｓ 调查时间 ： 左转相位显示 左转相位显示 ） 红灯 （ ） 绿灯 （ 时长ｔ 时长 ： ｓ ｓ １： 大车 中车 小车 第一个周期 第 ｎ 个周期 右转交通量 Ｑ大１ Ｑ中１ Ｑ小１ 左转交通量 ｑ大１ ｑ中１ ｑ小１
绿 绿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ绿 绿
１ 弹性交通流的定义与弹性交通量 的统计
１． １ 弹性交通流的定义 对于交叉口 Ｃ 道路施工封闭产生的路 １ 来说 ， 网中存在着 １ 个特殊的区域 Ｄ， 见图 １。 在 Ｔ 形交叉口 Ｃ １ 的 Ｐ 进口道的交通流可以 按其目的地是 Ｄ 区 域 还 是 非 Ｄ 区 域 分 为 交 通 流 交通流 Ｆ Ｆ１ 和交 通 流 Ｆ２ ， １ 从交叉口 Ｃ １ 前往 Ｄ 区域 ， 有 ２ 条 路 径 可 以 选 择， 分 别 是 路 径ｒ １ 和路 径ｒ 即 ２ 。 当交通流 Ｆ １ 中有驾驶员接受 Ｌ １ ＝Ｌ ２（ 认为路径ｒ 时， 则交 １ 和路径ｒ ２ 的空间长度相等） 其驾驶员会 通流 Ｆ １ 肯定存在一部 分 交 通 流 Ｆ １ ２， 表现出如图 ２ 的交通特性 。
“ — —陈利霖 程杰锋 张俊友 对 称 Ｔ 形 交 叉口 ” 的信号配时—
１ １ ９ 就无法利 用 这 种 差 异 性 统 计 弹 性 交 通 量 。 故 性， 要统 计 弹 性 交 通 量 Ｑ弹 ， 则必须在高峰小时对交 叉口进口道 Ｐ 进 行 分 周 期 分 信 号 阶 段 的 流 量 流 其调查表见表 ２。 向调查 ，
追逐最优路径时 ， 使得该交叉口右转交通流随着 左转相位灯色的变 化 而 出 现 “ 潮 汐” 现 象， 从而造 成使用常用方法统计的某几个流向的流量数据出 现失真 。
图 １ 区域 Ｄ 的位置 Ｆ ｉ ． １ ｈ ｅ ｓ ｉ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｒ ｅ ｉ ｏ ｎ Ｄ ｇ Ｔ ｇ
因此 ， 本文从“ 对称 Ｔ 形交叉口” 进口道 Ｐ （ ） ， 见图 １ 的 绕 行 交 通 流 着 手 并 针 对 绕 行 交 通 流 中的部分交通流根据所遇左转相位的灯色进行路 径选择的现 象 ， 引 入 了 弹 性 交 通 流 的 概 念。采 用