城市道路交通溢出控制方法及其应用

摘要：针对交通溢出这种较严重的城市交通拥堵状态，提出了一种城市道路交通溢出控制方法。

首先，介绍了国内外过饱和交通控制的研究动态;然后，分析了交通溢出现象和常用的基于交叉口排队长度的交通溢出预测模型，在此基础上提出了新的车辆检测器设置方法和相应的交通溢出预测模型，并给出了交通溢出控制思想和实现方法;最后，以重庆两路口区域为试点应用案例进行针对性分析，分析结果表明，该方法可显著改善交通拥堵状况，实用性强。

关键词：城市道路交通;交通溢出;溢出控制;关键路段;交通职称论文
引言
随着机动车数量增加，交通拥堵已成为制约城市发展的重要瓶颈。

尤其在交通高峰时段或受特殊天气等影响，交叉口等待车辆不断积累，出现交通溢出现象，即车辆排队长度超过路段长度。

交通溢出是交通拥堵较严重的一种交通状态，即交叉口过饱和状态，此时，车辆到达率超过了交叉口的通行能力。

对于路网中关键交叉口，由于交通关联性强，一旦出现交通溢出现象，一定会波及路段两端路口即上下游交叉口。

随着时间推移，如拥堵不能有效控制，交通溢出将会逐步扩散到周边多个交叉口，进而扩散到路网内全部交叉口，甚至造成整个路网交通瘫痪。

1国内外研究动态
交叉口的交通拥堵可分为2类：1)由于信号交叉口自身排队车辆不断积累造成的拥堵;2)受其他交叉口排队车辆影响而产生的拥堵。

当
第1类拥堵不可避免时，应以避免或推迟第2类拥堵产生为交通控制目标。

近半个世纪以来，为了缓解交通拥堵，很多学者对过饱和交叉口控制进行研究并取得了许多研究成果。

Shepherd[1]在1994年针对过饱和状态下交通控制进行了综述，并指出控制策略应由局部控制层和区域控制层组成，且各层应采用不同交通模型。

HuHeng等[2]在2011年基于过饱和严重程度指标(oversaturationseverityindex)，通过前向和反向过程迅速改善干线过饱和程度。

其中，前向过程通过调整支路或冲突相位的可用绿灯时间来增加干线的绿灯时间，进而增加干线的交通量;反向过程指在增加的可用绿灯时间不足时，对部分交叉口的交通流进行控制，进而避免剩余排队长度及下游排队溢流。

仕小伟[3]运用冲击波理论分析车辆排队及消散过程研究车辆的排队长度，以延误时间为控制目标，提出了交叉信号控制策略的改进F-B方法和协调控制优化方法，建立交通溢出控制模型，预防交通溢出或控制在合理范围。

学者和专家提出的过饱和交通控制策略，往往利用交通仿真的方法进行验证。

但实际交通环境更复杂，除了存在不恰当的绿灯放行时长外，受行人过街和交通事件等影响，造成每个周期交叉口产生的滞留排队，均可能出现过饱和状态。

目前，在世界著名的2大交通信号控制系统(澳大利亚SCATS和英国SCOOT系统)及国内厂商的信号控制系统中，交叉口信号控制基础均采用以车辆平均延误最小为目标的交通信号配时模型，在轻交通。