專家導讀
點評專家：姚健威
案例來源：重慶北碚項目
關鍵詞：相位差、協(xié)調控制、區(qū)域綠波
該案例為“一橫三縱”協(xié)調控制設計，其設計思路為先確定橫向協(xié)調控制方案，再進行縱向方案設計，由于存在協(xié)調控制交叉點會增加區(qū)域協(xié)調難度，協(xié)調路段交叉口最好能使用單邊放行控制方式，有利于相序調整配合協(xié)調控制。案例中在整體路口運行周期不大情況下，各路段均能達到協(xié)調效果，較為難得。
路段概況
嘉德大道、嘉運大道、嘉瑞大道、同源路是重慶市北碚蔡家片區(qū)主要交通干道。嘉德大道、嘉運大道、嘉瑞大道南北走向，同源路東西走向，周邊學校、廠區(qū)、住宅區(qū)較多，蔡家區(qū)域主要車流量集中在該片區(qū)。
本次選取嘉德大道、嘉運大道、嘉瑞大道、同源路共計10個交叉口進行聯(lián)動協(xié)調控制，形成“一橫三縱”，“E”字型交叉綠波帶。
表1 協(xié)調優(yōu)化路口情況表
存在問題
（1）區(qū)域未設置統(tǒng)一協(xié)調配時方案，車流的通行隨機性大，常出現(xiàn)連續(xù)停車現(xiàn)象，行車舒適度較低。
（2）位于關鍵節(jié)點的路口，如嘉運大道與同源路、嘉德大道與同源路，需兼顧四個方向的協(xié)調，相位差、控制方案設計存在困難。
（3）由于北碚區(qū)蔡家片區(qū)為工業(yè)園區(qū)，大貨車、拖掛車輛較多，停車啟動延誤較大，易影響車輛行駛速度，進而影響綠波效果。
優(yōu)化思路
本次區(qū)域協(xié)調實際為4段路協(xié)調控制，橫向路段與縱向路段分別有3個路口交叉，需先完成橫向路段（同源路）設計后，再以嘉德、嘉運、嘉瑞大道等縱橫交叉路口為基準點分別設計縱向協(xié)調方案。
根據(jù)調研的各路段交通需求、路口間距，確定橫向路段設計東西雙向協(xié)調控制，縱向路段設計南北雙向協(xié)調控制。
優(yōu)化方案
1.調研道路條件和行程車速
通過視頻觀察及跟車調研測試得出以下協(xié)調路段優(yōu)化前速度、行程時間。
2. 統(tǒng)一公共周期
由于本次區(qū)域協(xié)調需同時兼顧東南西北四個方向，因此選取嘉運大道與同源路、嘉德大道與同源路、嘉瑞大道與同源路3個交接節(jié)點為關鍵交叉口，以這3個路口的協(xié)調方案為基準，統(tǒng)一公共周期100s，設置雙向綠波圖，通過設計各個路口的相位、相序和相位差，在保證交叉口正常運作的情況下，對該區(qū)域實行交通信號協(xié)調控制。
3. 調整路口相位
原嘉瑞大道中央大街、向家崗等路口方案多為對放、單口輪放，不利于協(xié)調方案設計，在不影響路口正常運行的情況下，運用搭接相位對路口進行相位相序的調整，來達到雙向綠波效果最優(yōu)化。
將嘉瑞大道中央大街原本對放方案調整為單放，向家崗單放方案調整為搭接放行，具體方案如圖6、圖7。
4. 調整絕對相位差與相對相位差
相對相位差：指在各路口的周期時間均相同的聯(lián)動信號系統(tǒng)中，相鄰兩個交叉路口協(xié)調相位的綠燈起始時間之差。
絕對相位差：指在聯(lián)動信號系統(tǒng)中，選定一標準路口，規(guī)定該路口的相位差，其他路口相對與標準路口的相位差叫絕對相位差。
（1）橫向同源路綠路設置：
以E型區(qū)域頂點嘉德大道與同源路為零點路口，設置橫向同源路方向協(xié)調，具體協(xié)調方案如表2所示。
表2 同源路相位、相位差（涂黃區(qū)域為協(xié)調交叉路口相位差）
（2）縱向嘉德大道、嘉運大道、嘉瑞大道綠路設置：
基于同源路協(xié)調基礎，以嘉德大道與同源路、嘉運大道與同源路、嘉瑞大道與同源路為零點路口，相位差0、89、75基準方案保持相位差、放行方案不變情況下，進行縱向路段協(xié)調方案設計。
表3 嘉德大道相位、相位差
表4 嘉運大道相位、相位差
表5 嘉瑞大道相位、相位差
5.設計綠路協(xié)調方案
同源路受限于嘉瑞大道與同源路，其綠燈時間為27s，綠路帶寬綠燈比(綠路帶寬/綠燈時間)為74.07%；
嘉德大道受限于嘉德大道與同源路，其綠燈時間為34s，綠路帶寬綠燈比為64.70%；
嘉運大道受限于向家崗路口，其綠燈時間為27s，綠路帶寬綠燈比為70.37%；
嘉瑞大道受限于嘉瑞大道與同源路，其綠燈時間為21s，綠路帶寬綠燈比為95.23%。
優(yōu)化效果
同源路平峰時段，東向西方向優(yōu)化后行程時間146秒，較優(yōu)化前節(jié)省行程時間約32秒，停車次數(shù)由3次下降為不停車；西向東方向優(yōu)化后行程時間153秒，較優(yōu)化前節(jié)省行程時間約36秒，停車次數(shù)由3次下降為0次。
表6 同源路優(yōu)化效果表
嘉德大道平峰時段，北向南方向優(yōu)化后行程時間110秒，較優(yōu)化前節(jié)省行程時間約80秒，停車次數(shù)由2次下降為不停車；南向北方向優(yōu)化后行程時間127秒，較優(yōu)化前節(jié)省行程時間約80秒，停車次數(shù)由2次下降為0次。
表7 嘉德大道優(yōu)化效果表
嘉運大道平峰時段，北向南方向優(yōu)化后行程時間126秒，較優(yōu)化前節(jié)省行程時間約52秒，停車次數(shù)由2次下降為不停車；南向北方向優(yōu)化后行程時間124秒，較優(yōu)化前節(jié)省行程時間約54秒，停車次數(shù)由2次下降為0次。
表8 嘉運大道優(yōu)化效果表
嘉瑞大道平峰時段，北向南方向優(yōu)化后行程時間71秒，較優(yōu)化前節(jié)省行程時間約49秒，停車次數(shù)由2次下降為不停車；南向北方向優(yōu)化后行程時間69秒，較優(yōu)化前節(jié)省行程時間約46秒，停車次數(shù)由2次下降為0次。
表9 嘉瑞大道優(yōu)化效果表
高德智能交通公共平臺顯示，協(xié)調區(qū)域平峰時段環(huán)比優(yōu)化前車速平均提高12.10%，擁堵指數(shù)平均下降10.04%，以下為高德數(shù)據(jù)圖表：
通過“一橫三縱”區(qū)域協(xié)調，使蔡家片區(qū)整體擁堵指數(shù)相比之前有較明顯的下降，平均速度上升，車輛等待時間減少，也進一步提高了駕駛員的行車體驗。
案例小結
“E”型區(qū)域協(xié)調主要適用于區(qū)域內交通流較為穩(wěn)定，各個路口周期差距不大的情況，找到關鍵節(jié)點路口是協(xié)調重點，在保持節(jié)點路口相位差、配時方案不變的條件下，再設計相對應的綠路協(xié)調。
本次協(xié)調根據(jù)蔡家片區(qū)通行需求與實際情況，將嘉德大道、嘉運大道、嘉瑞大道、同源路沿線，通過搭接相位和相位差協(xié)調，有效減少上述路段沿線通行延誤的同時，保證單個路口運行方案為最優(yōu)方案，提高片區(qū)整體通行效率及將綠燈時間利用最大化，更切合實際交通需求。
