成 衛(wèi)，王 勇，袁滿(mǎn)榮

(1.昆明理工大學(xué) 交通工程學(xué)院,云南 昆明 650500；2. 昆明市公安交通警察支隊(duì),云南 昆明 650500)

基于交通運(yùn)行效益評(píng)價(jià)的綜合待行區(qū)預(yù)信號(hào)控制研究

成 衛(wèi)1，王 勇1，袁滿(mǎn)榮2

(1.昆明理工大學(xué) 交通工程學(xué)院,云南 昆明 650500；2. 昆明市公安交通警察支隊(duì),云南 昆明 650500)

以平面信號(hào)交叉口為研究對(duì)象，對(duì)不同飽和度條件下進(jìn)口道設(shè)置綜合待行區(qū)前后的通行能力、延誤及停車(chē)次數(shù)等主要交通運(yùn)行參數(shù)的變化做定量分析；結(jié)合綜合待行區(qū)預(yù)信號(hào)設(shè)置規(guī)則，給出兩種配合不同主信號(hào)相序的預(yù)信號(hào)設(shè)置方案及計(jì)算公式；運(yùn)用VISSIM微觀交通仿真軟件以昆明市北京路-霖雨路的實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)為例對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，證明了理論分析結(jié)果的有效性。研究表明：對(duì)于過(guò)飽和條件下的城市主干道平面交叉口，設(shè)置綜合待行區(qū)能夠有效提高交叉口通行能力、降低車(chē)均延誤，對(duì)交叉口交通運(yùn)行效益的改善效果較為顯著，而不合理的協(xié)調(diào)配時(shí)方案對(duì)綜合待行區(qū)的改善效果有消極影響。

交通運(yùn)輸工程；綜合待行區(qū)；預(yù)信號(hào)控制；交通運(yùn)行效益；VISSIM仿真

0 引 言

在交叉口設(shè)置綜合待行區(qū)作為一種較為新穎的平面交叉口交通控制方法，已在上海、廈門(mén)等城市得到了應(yīng)用，取得了較為明顯的效果[1]，適用于交通需求較大的平面交叉口，較左轉(zhuǎn)、直行待行區(qū)等其他常用交通控制方法而言，對(duì)交叉口的幾何特征與交通流量特性的要求更低，配時(shí)方案更靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，更利于在工程實(shí)踐中進(jìn)行推廣。

近年來(lái)針對(duì)綜合待行區(qū)的研究并不多，有的也只是在定性層面上對(duì)其改善效果的分析，及針對(duì)特定設(shè)置條件的方案優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[2]，作為一種典型的雙停車(chē)線進(jìn)口道組織形式，為方便對(duì)比綜合待行區(qū)設(shè)置前后交通運(yùn)行效益的提升效果，筆者將首先給出兩種基于不同相序設(shè)置的主、預(yù)信號(hào)協(xié)調(diào)控制方案，進(jìn)而對(duì)不同飽和度條件下設(shè)置綜合待行區(qū)對(duì)信號(hào)交叉口主要交通運(yùn)行參數(shù)的影響作定量評(píng)價(jià)，最后基于VISSIM微觀交通仿真軟件對(duì)綜合待行區(qū)的交通運(yùn)行效益分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。

1 綜合待行區(qū)的信號(hào)控制

1.1 綜合待行區(qū)預(yù)信號(hào)設(shè)置

圖1為典型的平面信控交叉口進(jìn)口道綜合待行區(qū)及信號(hào)配時(shí)示意。

圖1 進(jìn)口道綜合待行區(qū)及信號(hào)配時(shí)示意Fig.1 Comprehensive waiting area and signal timing indication at import channel

不考慮右轉(zhuǎn)及掉頭車(chē)流的影響，設(shè)置綜合待行區(qū)進(jìn)口道示意如圖1(a)，停車(chē)線A稱(chēng)為預(yù)停車(chē)線，與其平行的停車(chē)線B為主停車(chē)線，兩條停車(chē)線均設(shè)專(zhuān)用相位信號(hào)燈組，通常情況下主停車(chē)線的位置與傳統(tǒng)信號(hào)交叉口的停車(chē)線相同，綜合待行區(qū)的長(zhǎng)度為預(yù)停車(chē)線與主停車(chē)線之間的距離L，單位為m，L的長(zhǎng)度與交叉口的交通流特性及具體的相位相序設(shè)置方案相配合，方能達(dá)到較為滿(mǎn)意的控制效果。

預(yù)信號(hào)控制的概念最早是為實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先而提出的[3]，現(xiàn)已廣泛的應(yīng)用于雙停車(chē)線待行區(qū)、可變車(chē)道[4]等控制方法中。如圖1(b)，主停車(chē)線信控方案為標(biāo)準(zhǔn)四相位，預(yù)信號(hào)的信號(hào)控制方案只有直行和左轉(zhuǎn)兩相位。圖1(b)中r1，r2為單進(jìn)口道主信號(hào)的紅燈時(shí)間，s，與垂直方向進(jìn)口道直行及左轉(zhuǎn)綠燈相位時(shí)間相一致；相位直行車(chē)流進(jìn)入待行區(qū)之前有足夠的清空時(shí)間(保證所有待行區(qū)內(nèi)的車(chē)輛均已駛離)，從而避免直行車(chē)輛及左轉(zhuǎn)車(chē)輛同時(shí)在綜合待行區(qū)域內(nèi)排隊(duì)的現(xiàn)象發(fā)生，其臨界值計(jì)算方法如下：

(1)

式中：vo為綜合待行區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車(chē)的平均駛離速度，m/s。

rp2同理。

gp1，g1分別為預(yù)信號(hào)和主信號(hào)的直行相位綠燈時(shí)間，s；gp2，g2分別為預(yù)信號(hào)和主信號(hào)的左轉(zhuǎn)相位綠燈時(shí)間，s；T為周期時(shí)長(zhǎng)，s，為保證信號(hào)協(xié)調(diào)控制的效果，主信號(hào)與預(yù)信號(hào)應(yīng)采用相同周期時(shí)長(zhǎng)的協(xié)調(diào)控制。

1.2 主預(yù)信號(hào)協(xié)調(diào)控制分析

作為主預(yù)信號(hào)聯(lián)合控制下的交叉口，其主要信號(hào)控制參數(shù)除了配合實(shí)際流量設(shè)置的周期及綠信比外，還應(yīng)對(duì)主預(yù)信號(hào)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行分析及確認(rèn)，主預(yù)信號(hào)的相位相序設(shè)計(jì)是否合理，很大程度上影響了綜合待行區(qū)甚至整個(gè)交叉口的服務(wù)質(zhì)量。受到綜合待行區(qū)的特殊放行規(guī)則的影響，主、預(yù)停車(chē)線前直行與左轉(zhuǎn)車(chē)流均應(yīng)為交替對(duì)稱(chēng)放行并配合專(zhuān)用車(chē)道(交叉口進(jìn)口道中無(wú)直左混行車(chē)道)設(shè)置單獨(dú)的信號(hào)相位。以圖1中所反映的信號(hào)協(xié)調(diào)控制方案為例，為使直行車(chē)流能夠充分利用待行區(qū)的車(chē)道空間，預(yù)信號(hào)的直行綠燈啟亮?xí)r間應(yīng)保證相對(duì)于主信號(hào)直行綠燈啟亮?xí)r間有Δt1的提前，其臨界值為

(2)

考慮到機(jī)動(dòng)車(chē)通過(guò)預(yù)停車(chē)線后行駛至主停車(chē)線的行程時(shí)間，預(yù)信號(hào)的左轉(zhuǎn)綠燈結(jié)束時(shí)間應(yīng)相對(duì)主信號(hào)左轉(zhuǎn)綠燈結(jié)束有Δt2的提前[5]，其取值范圍為

(3)

式中：vi為機(jī)動(dòng)車(chē)從預(yù)停車(chē)線起步駛?cè)刖C合待行區(qū)內(nèi)的平均駛?cè)胨俣?，m/s。

1.3 兩種不同的預(yù)信號(hào)設(shè)置方案對(duì)比分析

為使綜合待行區(qū)達(dá)到比較理想的控制效果，應(yīng)盡量保證預(yù)信號(hào)直行(左轉(zhuǎn))綠燈啟亮?xí)r間及結(jié)束時(shí)間較主信號(hào)直行(左轉(zhuǎn))綠燈均有一定的提前量(原理同1.2節(jié)中Δt1、Δt2)，基于兩種不同相序的主信號(hào)相位配時(shí)方案，對(duì)預(yù)信號(hào)做如下設(shè)置(圖2)。

圖2 方案1主預(yù)信號(hào)協(xié)調(diào)相位Fig.2 Main signal and pre-signal phase coordination (program 1)

1.3.1 方案1

主信號(hào)為傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)四相位[6]，第一相位為東西方向直行，第二相位為東西方向左轉(zhuǎn)，第三相位為南北方向直行，第四相位為南北方向左轉(zhuǎn)。如圖2所示，用相位圖及其長(zhǎng)度表示主預(yù)信號(hào)時(shí)間長(zhǎng)短及其相位差，配合主信號(hào)對(duì)南北向單進(jìn)口道預(yù)信號(hào)進(jìn)行設(shè)置。由于進(jìn)口道主信號(hào)的直行及左轉(zhuǎn)為連續(xù)相位，預(yù)信號(hào)的直行綠燈時(shí)間可跨越3個(gè)主信號(hào)相位時(shí)間，因此可以獲得較大的時(shí)間自由。相反，為保證相位提前時(shí)間，左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間受到嚴(yán)重制約，由于綜合待行區(qū)尺寸有限，很容易出現(xiàn)直行相位時(shí)間分配冗余及左轉(zhuǎn)相位時(shí)間分配不足的情況，從而影響交通控制的效果。

1.3.2 方案2

將主信號(hào)相序做出調(diào)整(圖3)，主信號(hào)第一相位為東西方向直行，第二相位為南北方向直行，第三相位為東西方向左轉(zhuǎn)，第四相位為南北方向左轉(zhuǎn)；由于主信號(hào)的直行及左轉(zhuǎn)為間隔相位(兩相位之間有東西方向的左轉(zhuǎn)相位作為間隔)，預(yù)信號(hào)的直行綠燈及左轉(zhuǎn)綠燈均能跨越兩個(gè)主信號(hào)相位的時(shí)間，直行綠燈及左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)間分配較均勻，預(yù)信號(hào)配時(shí)設(shè)置較靈活，易取得最佳的預(yù)信號(hào)控制效果。

圖3 方案2主預(yù)信號(hào)協(xié)調(diào)相位Fig.3 Main signal and pre-signal phase coordination (program 2)

2 交通運(yùn)行效益評(píng)價(jià)

綜合待行區(qū)的設(shè)置是否有利于提高交叉口的運(yùn)行質(zhì)量可通過(guò)其評(píng)價(jià)指標(biāo)直接體現(xiàn)，通行能力、延誤及停車(chē)次數(shù)作為最重要的交通運(yùn)行效益評(píng)價(jià)指標(biāo)[7]，可直觀反映交叉口的運(yùn)行狀況。以下將基于飽和度的變化從定性及定量?jī)蓚€(gè)層面上分析設(shè)置綜合待行區(qū)對(duì)平面信號(hào)交叉口交通運(yùn)行效益的影響。為便于分析，建立評(píng)價(jià)模型的假設(shè)條件如下：

1)僅考慮直行及左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車(chē)流且均為專(zhuān)用相位；

2)機(jī)動(dòng)車(chē)以均勻、隨機(jī)的到達(dá)率到達(dá)交叉口并在一段時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定；

3)進(jìn)口道上下游有足夠的消散能力；

4)設(shè)置綜合待行區(qū)前后交叉口的主信號(hào)相位相序保持一致。

2.1 飽和度分析

由于設(shè)置綜合待行區(qū)并未改變進(jìn)口道的幾何特征，綜合待行區(qū)內(nèi)排隊(duì)等待通過(guò)交叉口的左轉(zhuǎn)車(chē)流與直行車(chē)流的運(yùn)行原理可視為基本相同，下面僅以單向進(jìn)口道直行機(jī)動(dòng)車(chē)流為例分析其對(duì)飽和度的影響，左轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)車(chē)同理。在設(shè)置綜合待行區(qū)前后主信號(hào)直行相位綠信比不變的情況下，對(duì)其飽和度[8]的變化做如下分析。

1)設(shè)置綜合待行區(qū)前

(4)

式中：xs為設(shè)置綜合待行區(qū)之前直行車(chē)道飽和度；qs為直行車(chē)道單車(chē)道的實(shí)際流量，pcu/h；Ns為不設(shè)置綜合待行區(qū)時(shí)的直行車(chē)道數(shù)；Cs為進(jìn)口道單直行車(chē)道的通行能力，pcu/h，根據(jù)《中國(guó)城市道路規(guī)范》推薦的計(jì)算方法Cs的計(jì)算公式為[9]

(5)

式中：tg為信號(hào)周期內(nèi)的綠燈時(shí)間，s；t0為綠燈啟亮后第一輛車(chē)通過(guò)停車(chē)線的平均時(shí)間，s；φ為折算系數(shù)；其他參數(shù)同上。

2)設(shè)置綜合待行區(qū)后

(6)

(7)

式中：N為設(shè)置綜合待行區(qū)的進(jìn)口道車(chē)道總數(shù)。

由于進(jìn)口道的變化量與車(chē)道數(shù)的增加量并不是嚴(yán)格的正比關(guān)系，設(shè)置換算系數(shù)δ，其建議值可根據(jù)式(8)做近似計(jì)算：

(8)

不難看出進(jìn)口道設(shè)置綜合待行區(qū)后，通過(guò)調(diào)整預(yù)信號(hào)來(lái)控制不同相位車(chē)輛的駛?cè)胧沟妹總€(gè)流向的車(chē)輛在綠燈期間都能夠使用待行區(qū)內(nèi)所有的車(chē)道[3]，將有利于降低進(jìn)口道的飽和度，提高通行效率。

2.2 通行能力分析

1)當(dāng)xs≤xp時(shí)，不設(shè)置綜合待行區(qū)的情況下也可以滿(mǎn)足交叉口的放行需求，設(shè)置綜合待行區(qū)對(duì)交叉口通行能力的提高作用并不大，且由于兩條停車(chē)線都設(shè)置信號(hào)燈組，勢(shì)必導(dǎo)致停車(chē)次數(shù)的增加，這表明綜合待行區(qū)的設(shè)計(jì)著重在于解決xs>xp(直行進(jìn)口道流量過(guò)飽和)時(shí)交叉口的交通擁堵情況。

ΔCs=Ns(qs-Cs)

(9)

(10)

2.3 延誤分析

2.3.1 典型平面交叉口延誤分析

在未設(shè)置綜合待行區(qū)的情況下，交叉口的延誤分析通常基于未飽和及過(guò)飽和兩種情況來(lái)討論。基于穩(wěn)態(tài)理論及定數(shù)理論[10]，圖4為車(chē)道未飽和和飽和狀態(tài)下的單周期車(chē)輛到達(dá)-駛離線圖即延誤示意。圖中，tr、tg、T分別為均衡相位紅燈時(shí)間、綠燈時(shí)間及周期，s；射線ac(e′c′)為車(chē)輛到達(dá)積累線，其斜率為車(chē)輛到達(dá)流率q，單位為輛/s，下同；射線bc(b′d′)為車(chē)輛駛離積累線，其斜率為車(chē)輛的駛離流率，按照第2節(jié)中的假設(shè)條件駛離流率應(yīng)等于進(jìn)口道飽和流率S；ad(a′d′)的斜率為進(jìn)口道的通行能力C；a′e′線段長(zhǎng)度代表第i周期開(kāi)始時(shí)刻車(chē)輛排隊(duì)數(shù)為累積車(chē)輛數(shù)；Du為未飽和狀態(tài)下進(jìn)口道車(chē)輛延誤(s)；Do為過(guò)飽和狀態(tài)下進(jìn)口道車(chē)輛延誤(s)：

(11)

(12)

2.3.2 綜合待行區(qū)延誤分析

以直行相位為例作定量分析，如圖5。

圖5 設(shè)置綜合待行區(qū)前后延誤對(duì)比Fig.5 Delay contrast before and after setting comprehensive waiting area

1)由圖5(a)可見(jiàn)，當(dāng)xs≤xp時(shí)，由于設(shè)置綜合待行區(qū)后進(jìn)口道車(chē)道數(shù)增加，當(dāng)主信號(hào)直行綠燈啟亮后，車(chē)道利用率提高，具體表現(xiàn)在消散流率的變化即進(jìn)口道的飽和流率的提高。S′為設(shè)置綜合待行區(qū)后直行相位進(jìn)口道飽和流率，輛/s，此時(shí)：

(13)

(14)

(15)

(16)

此時(shí)車(chē)輛延誤的計(jì)算公式為

(17)

圖5(b)中深色陰影面積表示車(chē)輛總延誤的減少量：

ΔD2=Do-Du″

(18)

(19)

(20)

深色陰影部分表示車(chē)輛延誤總的減少量：

(21)

2.4 停車(chē)次數(shù)分析

根據(jù)第1章對(duì)綜合待行區(qū)預(yù)信號(hào)控制的分析結(jié)果，以主信號(hào)先直行后左轉(zhuǎn)的信號(hào)控制方法為例，上一周期主信號(hào)左轉(zhuǎn)車(chē)輛放行時(shí)，預(yù)信號(hào)直行相位顯示紅燈，直行車(chē)輛在預(yù)停車(chē)線后排隊(duì)，這些排隊(duì)車(chē)輛在預(yù)信號(hào)直行綠燈啟亮?xí)r需重新啟動(dòng)進(jìn)入待行區(qū)，并在主停車(chē)線前二次排隊(duì)，因此大部分直行車(chē)增加了一次停車(chē)，只有小部分車(chē)輛無(wú)需二次停車(chē)[11]，因此設(shè)置綜合待行區(qū)后將不可避免的增加車(chē)輛的平均排隊(duì)次數(shù)。

值得注意的是，由于車(chē)輛在預(yù)信號(hào)紅燈啟亮?xí)r會(huì)產(chǎn)生被動(dòng)停車(chē)，因此在2.3節(jié)分析車(chē)輛延誤時(shí)還應(yīng)考慮預(yù)信號(hào)對(duì)車(chē)輛到達(dá)率的影響，當(dāng)預(yù)信號(hào)相位時(shí)間設(shè)置不合理時(shí)，會(huì)造成人為的進(jìn)口道時(shí)空資源浪費(fèi)，從而在進(jìn)口道飽和度較低的情況下發(fā)生總延誤非降反增的情況。

3 交通仿真驗(yàn)證

利用微觀交通仿真軟件VISSIM 7.0對(duì)上述交通運(yùn)行效益評(píng)價(jià)指標(biāo)的理論分析結(jié)果進(jìn)行仿真驗(yàn)證。

圖6(a)為昆明市北京路與霖雨路交叉口的現(xiàn)狀交通組織示意，該交叉口為典型的平面十字交叉口，北京路為南北向通行、霖雨路為東西向通行，由于主干道北京路大部分路口禁止左轉(zhuǎn)，因此該交叉口的左轉(zhuǎn)及直行的通行需求均較大。對(duì)南北向進(jìn)口道的交通組織形式進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，圖6(b)為設(shè)置綜合待行區(qū)后的交通組織示意。通過(guò)實(shí)地檢測(cè)數(shù)據(jù)獲得的該交叉口各進(jìn)口高峰時(shí)期及平峰時(shí)期的流量狀況分別見(jiàn)表1。

表1 北京路-雨霖路交叉口流量調(diào)查T(mén)able 1 Traffic flow questionnaire of Beijing Road-Yulin Road intersection pcu/h

圖6 北京路-雨霖路交叉口交通組織Fig.6 Traffic organization of Beijing Road-Yulin Road intersection

交叉口主信號(hào)將采用四相位配時(shí)設(shè)計(jì)，為保證仿真結(jié)果對(duì)比的有效性，設(shè)置綜合待行區(qū)前后主停車(chē)線的相位相序?qū)⒈３忠恢耓12]，主預(yù)信號(hào)協(xié)調(diào)相位的設(shè)置將參照式(1)～式(3)、圖2、圖3的分析結(jié)果及傳統(tǒng)的F-B法[13]作如表2、表3的設(shè)計(jì)。

表2 主信號(hào)配時(shí)Table 2 Main signal timing

表3 預(yù)信號(hào)配時(shí)Table 3 Pre-signal timing

在VISSIM軟件中分別建立南北方向進(jìn)口道設(shè)置綜合待行區(qū)前后的平面交叉口交通運(yùn)行狀況仿真模型[14]，并分別輸入現(xiàn)狀信號(hào)配時(shí)方案及兩種不同的預(yù)信號(hào)配時(shí)方案，每種方案仿真15次，每次仿真5 000仿真秒，采集400～4 000仿真秒的評(píng)價(jià)參數(shù)，得到相應(yīng)的交通運(yùn)行參數(shù)仿真結(jié)果如表4。

表4 仿真結(jié)果對(duì)比Table 4 Simulation results comparison

由表4可以看出，設(shè)置綜合待行區(qū)后，高峰時(shí)段方案1及方案2的通過(guò)車(chē)輛數(shù)分別為4 581及4 808 pcu/h，較不設(shè)置綜合待行區(qū)(4 482 pcu/h)分別增加99 及326 pcu/h；高峰時(shí)段方案1及方案2的車(chē)均延誤分別為52.2及38.6 s，較不設(shè)置待行區(qū)(56.7 s)分別降低了7.94%及31.9%；綜合待行區(qū)的設(shè)置對(duì)平面交叉口高峰時(shí)段的交通運(yùn)行效益的提升有著較顯著效果，同時(shí)方案2由于相位相序的設(shè)置更為合理，改善效果更加明顯。與此同時(shí)，可以看到方案1的車(chē)均停車(chē)次數(shù)(1.39次)較不設(shè)置綜合待行區(qū)(1.1次)提高了26.4%，也驗(yàn)證了筆者2.4節(jié)中的分析結(jié)果。由于方案2中綜合待行區(qū)的設(shè)置較為顯著地提高了進(jìn)口道的通行能力，使得更多的車(chē)輛能夠順利通過(guò)交叉口，其車(chē)均停車(chē)次數(shù)(0.92次)相對(duì)于不設(shè)置綜合待行區(qū)減少了16.4%。

平峰時(shí)期由于單向車(chē)流及進(jìn)口道并未達(dá)到飽和，方案1及方案2較設(shè)置綜合待行區(qū)前的通過(guò)車(chē)輛數(shù)均無(wú)明顯提高；相反，方案1所用主預(yù)信號(hào)配時(shí)方案卻使得車(chē)均延誤增加了15.2%(驗(yàn)證了2.4節(jié)的相關(guān)分析結(jié)果)；方案1(0.88次)及方案2(0.79次)的車(chē)均停車(chē)次數(shù)也較設(shè)置綜合待行區(qū)前(0.58次)分別提高了51.7%及36.2%，綜合待行區(qū)對(duì)交叉口的交通運(yùn)行效益并未起到實(shí)質(zhì)性的改善作用。

以上仿真結(jié)果充分驗(yàn)證了筆者理論分析結(jié)果的有效性。同時(shí)，由于方案2相對(duì)于方案1相序設(shè)計(jì)更為合理，因此具有更為廣泛的適用性，尤其適用于兩相交路段流量均較大，且直行及左轉(zhuǎn)流量比例均衡的交叉口；而考慮到傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)四相位更符合機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員的駕駛習(xí)慣，若兩相交路段存在明顯的流量差異(如主干道與次干道相交，次干道相位時(shí)間短，將會(huì)降低方案1中相位時(shí)間分配不均對(duì)交通運(yùn)行效益的影響)，同樣可考慮在工程實(shí)踐中對(duì)主要路段采用方案1來(lái)達(dá)到提高交叉口整體交通運(yùn)行效益的目的。

4 結(jié) 語(yǔ)

筆者考慮到交叉口的實(shí)際流量狀況的變化，從定性及定量?jī)煞矫娣治隽司C合待行區(qū)設(shè)置前后平面交叉口的通行能力、行車(chē)延誤、停車(chē)次數(shù)等重要參數(shù)的變化情況；通過(guò)構(gòu)建不同主、預(yù)信號(hào)配時(shí)方案的仿真模型，驗(yàn)證了設(shè)置綜合待行區(qū)能夠有效地提高流量過(guò)飽和狀態(tài)下大型平面交叉口的綜合交通運(yùn)行效益；說(shuō)明綜合待行區(qū)的設(shè)置對(duì)于解決高峰時(shí)期車(chē)流量較大的城市主干道交通擁堵問(wèn)題具有積極作用。與此同時(shí)，仿真結(jié)果也驗(yàn)證了設(shè)置綜合待行區(qū)對(duì)流量未飽和的交叉口運(yùn)行效益的改善并不明顯及會(huì)導(dǎo)致停車(chē)次數(shù)增加的事實(shí)。

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Pre-signalControlofComprehensiveWaitingAreaBasedonTrafficOperationBenefitEvaluation

CHENG Wei1, WANG Yong1, YUAN Manrong2

(1.School of Transportation Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, Yunnan, P.R.China； 2.Kunming Traffic Management Police Detachment, Kunming 650500, Yunnan, P.R.China)

With the plane signal intersections as research objects, the change of main transportation operating parameters such as traffic capacity, delay and the number of stops before and after setting comprehensive waiting area at import channel under different saturation conditions was quantitatively analyzed. Combined with the setting rules of pre-signal control in comprehensive waiting area, two different pre-signal setting programs and calculation formulas coordinating with different phase sequences of main signal were given. Taking the actual survey data of Beijing Road-Linyu Road in Kunming as an example, VISSIM microscopic traffic simulation software was used to verify the evaluation results, which proved the validity of the theoretical analysis results. The research shows that: for the plane intersections of main roads in city under the oversaturated condition, setting comprehensive waiting area can effectively improve the traffic capacity and reduce the average delay, which significantly improves the traffic operation benefit of the intersection. However, unreasonable coordination program will bring negative impacts to the improvement of the comprehensive waiting area.

traffic and transportation engineering; comprehensive waiting area; pre-signal control; traffic operation benefit; VISSIM simulation

10.3969/j.issn.1674-0696.2017.11.15

2016-06-12；

2017-03-15

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61364019)

成 衛(wèi)(1972—)，男，云南昆明人，教授，博士，主要從事交通控制與仿真方面的研究。E-mail：chengwei_ding@163.com。

王 勇(1989—)，男，山東濟(jì)寧人，碩士，主要從事交通控制與仿真方面的研究。E-mail：wangyongdzx@163.com。

U491.4

A

1674-0696(2017)11-078-07

(責(zé)任編輯：譚緒凱)