信号控制交叉口左转相位协调设计方法

平 面交叉 口设 置左 转 相位 将大 幅 提 高交 叉 口各
交 通 流 间 的 冲突 数 ， 降低 干 道 车 流 的平 顺 性及 通行 能力． 因此 ， 为 了缓 解 交通 阻塞 ， 降低 由于较 大 的 交 通 需求 带来 的排 队溢 出 风 险 ， 禁左 已广 泛 应用 于 大 城 市 的 干道 信 号 控 制 交叉 口． 禁 左 主要 带 来 如 下效
摘要： 基于左转交通流 的路 径分析 ， 给 出 了相邻 交叉 口左转
ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ，ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｔ ｈ ｅ ａｐ ｃ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｅ ｎ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｓ ｉ ｎ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｈｅ ｔ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ａ ｎ ｄ Ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ — ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｍｏ ｔ ｈ ｏ ｄ ｗｉ ｈ ｔ ｏ ｎ ｌ ｙ ａ ｓ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ａ ｄ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ
相 位协调优 化的约束 条件 ， 包括 流量 守恒 、 绿 灯最 大最 小时
间、 饱和度和周期时长等． 考虑 不同左转 相位设 置模式 ， 建立
ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｔ ｒ ａ ｆ ｆ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ；ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；ｌ ｅ ｆ ｔ ｔ ｕ ｒ ｎ
Ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ Ａ ｄ ｊ ａ ｃ ｅ ｎ ｔ Ｊ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
Ｗ Ｕ Ｗ ｅ ｉ ， Ｍ Ａ Ｗ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ， Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｘ ｉ ａ ｏ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ
（ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｒｏ ａ ｄ ａ ｎ ｄ Ｔｒ ａ ｆ ｆ ｉ ｃ Ｅ ｎ ｇｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｏ ｆ
Ｊ ａ ｎ ．２ ０ １ ３
文 章编 号 ： ０ ２ ５ ３ — ３ ７ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ６ ６ ０ ６
信 号 控 制 交 叉 口左 转 相 位 协 调 设 计 方 法
吴 伟， 马万经 ， 杨 晓光
（ 同济大学 道路与交通 工程教育部重点实验室 ， 上海 ２ ０ １ ８ ０ ４ ）
适用 ．
Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｔ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ ８ ０ ４ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｖ ａ ｉ ｌ ａ ｂ ｌ ｅ ｒ ｏ ｕ ｔ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｌ ｅ ｆ ｔ ｔ ｕ ｒ ｎ ｍｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ，ａ ｓ ｅ ｔ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｔ ｓ ｗａ ｓ ｅｔ ｓ ｕ ｐ ｔ ｏ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｌ ｅ ｆ ｔ － ｔ ｕ ｒ ｎ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｓ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｆ ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，
方式都 能 在一定 程度 上解 决禁 左 后左 转 交 通流 的处 理 问题 ， 但 这些 方法 都需要 左 转 交通 流 进行 绕 行 ， 提 高 网络总 需求 ， 并且 需要 改造 道 路 ， 需 要 更 多 的道 路 空 间 以完 成 绕 行 ， 因此 这 些方 式 在 很 多 情 况下 并 不
第４ １ 卷第 １期
２ ０ １ ３年 １ 月
同 济 大 学 学 报（ 自 然 科 学 版）
Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ Ｌ Ｏ Ｆ Ｔ Ｏ Ｎ Ｇ Ｊ Ｉ Ｕ Ｎ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ （ Ｎ Ａ ｎ 瓜Ａ Ｉ ， Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ＶＯ １ ． ４】Ｎｏ． １
ｊ ｕ ｇ ｈ ａ ｎ ｄ ｌ ｅ ｓ Ｅ ， ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｓ ｔ ｒ ｅ ｅ ｔ ｓ ［ ， ｓ ｐ ｌ ｉ ｔ
ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｑ ｕ ａ ｄ ｒ ａ ｎ ｔ ｒ ｏ ａ ｄ ｗａ ｙ ｓ 和 ｂ ｏ ｗｔ ｉ ｅ ｓ Ｊ ． 这 些
ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ；ｃ ａｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｍａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ
了相邻 交叉 口问通行 能力差 计算模 型． 在 此基 础上 ， 以通行
能力差最小为 目标 ， 提 出了相邻交叉 口左转相 位协 调设计模 型． 最后 ， 基 于两个 实际交叉 口的几何 条件和交 通流数据 ， 采 用 车均延误 和最 大通 过量 为指标 对 比分析 了交叉 口现 有方 案、 Ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ优化方案和本 文模 型优化方案 的信 号控制效益． 结果表明 ， 基于本 文模 型的相位 方案 ， 能降低 各交 叉 口问 的 通行能力差值 ， 并有 效 降低交 叉 Ｖ Ｉ 群 的 车均 延误 ， 提高 交 叉
ｔ ｕｒ ｎｓ ［
，
口群整体通行能力 ， 同时该协调设 计方法对 整个 系统 的负 面
影 响较 小 ．
关键词 ： 交通控制 ； 信号优化 ； 左转相位设计 ； 通行能力匹配
中图分类号 ： Ｕ４ ９ １ ． １ ３ 文 献 标 志码 ： Ａ
Ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ Ｌ ｅ ｆ ｔ － ｔ ｕ ｒ ｎ
益： 降低 绿灯 损 失 时 间 ， 提高通行能力 ； 干道 的 直行 交 通 流通 常 流量 很 大 ， 通 过 禁 左 能 获得 更 多 的 排 队 空问 ； 干道 交通 流 的平 顺性 与安 全性 得到提 升 ． 禁 左 后 的 左 转 交 通 流 的 处 理 方 式 主 要 有 Ｕ