本期專家：甘霖
廣東中山人，交通治堵實戰(zhàn)時間3年+，參與過珠海、佛山、汕頭、廣州、中山等多地治堵工作，擅長多款信號控制系統(tǒng)及相關優(yōu)化工具軟件的操作使用，在交通模型仿真方面具有豐富實施經(jīng)驗。
關鍵詞：短時集聚現(xiàn)象、短距離路口問題、車輛離散性較大、方案“一刀切”
隨著我國經(jīng)濟的飛速增長，機動車保有量迅速增加。據(jù)公安部統(tǒng)計，截至2022年9月底，全國機動車保有量達4.12億輛，其中汽車3.15億輛。城市道路規(guī)模的增速，遠不及汽車保有量的增速，因此交通擁堵問題成為各大城市顯而易見的“城市病”，早晚高峰尤為嚴重。
如何深挖城市道路時空資源，盡可能低成本地解決交通擁堵問題，也成為交通從業(yè)者共同關注并研究的課題。下面筆者將結合振業(yè)優(yōu)控龍港項目實際應用案例，介紹短時集聚現(xiàn)象、短距離路口問題、車輛離散性較大、方案“一刀切”等問題的解決思路。
路口概況
世紀大道為東西走向的主干道，貫穿龍港市市區(qū)，是龍港市重要的通勤路線；彩虹大道為南北走向的主干道；龍翔路為南北走向的支路。
世紀大道與彩虹大道、龍翔路交匯而成的兩個路口相鄰且距離較近，為400米。其中，世紀大道-彩虹大道北至平陽縣重要通道車站大道、南連高速路口通道，是龍港市主要交通要點；而世紀大道-龍翔路北進口目前正施工中，南進口的車道功能與車輛容納能力均受到一定程度影響。
問題與措施
- 車流短時集聚，排隊長度較長
世紀大道彩虹大道至龍翔路路段早晚高峰車流量呈現(xiàn)出明顯的潮汐現(xiàn)象，早高峰東往西車流量大，晚高峰相反。
出現(xiàn)車流短時集聚的原因有三個。一是世紀大道-彩虹大道與上游路口世紀大道-松濤路相距約900米，兩路口之間無緩沖路口；二是世紀大道-松濤路及新城方向路口周期為90s，而世紀大道路口晚高峰方案基本在130s左右，同一小時內世紀大道-松濤路及新城方向路口放行頻率高，車流通行較快；三是晚高峰期間新城通勤車流與工業(yè)產(chǎn)區(qū)車流相疊加，大量車流涌至世紀大道-彩虹大道，造成路口擁堵情況嚴重。
解決思路
將城市中普遍出現(xiàn)的通勤時間車流短時集聚現(xiàn)象（某方向車流急劇增加）看作水流，當水流量超過河道的容量，水流就會溢出乃至泛濫，對周邊環(huán)境造成影響。
針對這種情況，考慮以信號燈為載體，建立起“堤壩”，以信號方案為工具，即實施“外截內疏”+“錯峰放行”的控制策略，來實現(xiàn)“防洪防汛”的目的。
優(yōu)化措施
“外截內疏”“錯峰放行”控制新城方向車流
優(yōu)先釋放工業(yè)區(qū)車流進入城區(qū)，再分時段放入新城方向車流。晚高峰17:00-17:50控制世紀大道-松濤路方向車流進入城區(qū)，世紀大道直行時間控制在30s，滿足工業(yè)廠區(qū)車流進入市區(qū)；17:50-20:12時段，工廠車流基本排空，此時增加新城方向配時為50s，使新城方向車流迅速進入市區(qū)。
- 相鄰信控路口距離較短，行車體驗較差
世紀大道-彩虹大道、世紀大道-龍翔路兩路口相鄰且距離較近，為400米，且路口未進行協(xié)調，停車啟動時間浪費嚴重，導致路段發(fā)生長時間的擁堵及車輛多次排隊的現(xiàn)象，通行體驗較差。
解決思路
當兩個信控路口距離過短時，若未對路口進行協(xié)調，駕駛員將較高概率遇到連續(xù)兩個紅燈，行車體驗高較差。若車流量較大，亦有排隊溢出的風險。
針對這種情況，可以通過對距離較短的路口，實現(xiàn)短距離路口協(xié)調；通過綠波軟件工具，計算其相位差，實現(xiàn)高峰期短協(xié)調，達到減少車流排隊、防止車流溢出的同時，提高行車體驗的目標。
優(yōu)化措施
增加世紀大道-彩虹大道、世紀大道-龍翔路兩路口早晚高峰配時協(xié)調，同時為避免路口排隊過長、車輛無法排空、下周期車流匯入加劇擁堵的現(xiàn)象發(fā)生，重點對世紀大道-彩虹大道北、南、東進口匯入世紀大道車流進行提前排空。
- 車輛離散性較大，車頭時距大
世紀大道-彩虹大道、世紀大道-龍翔路東西方向配時過長，造成相位放行40s后通過路口的車頭時距明顯增加，方案綠燈時間損失較大，通行效率較低。
解決思路
針對方案綠燈時間受到較大程度損耗的情況，采用優(yōu)化配置時間資源的手段來解決，即通過縮短各進口的配時，壓縮路口的周期亦或減少單次放行時間，增加放行次數(shù)。
需要注意的是，通過縮短周期或增加放行次數(shù)的做法，會增加黃燈損耗、車輛啟動、制動損耗的占比，要綜合考量實施。
優(yōu)化措施晚高峰主體車流量為東往西方向，為降低擁堵現(xiàn)象出現(xiàn)的頻率，將晚高峰原方案140s降低至125s，增加周期的流轉率，同時在東西直行相位前，搭接東進口單放相位，增加東進口整體通行時間。
- 信號方案與車流特征不匹配
世紀大道-彩虹大道、世紀大道-龍翔路信號配時周期較大，早晚高峰周期達到140s，路口等待時間過長，排隊長度達到200m，停車次數(shù)多，對通行效率有很大的影響。
解決思路
考慮到高峰期間，由于路口附近不同的交通出行需求，有可能會出現(xiàn)兩股不同目的或不同方向的大量車流，導致原有的“一刀切”方案無法適應出行車流量的突變，針對這種情況，通過分析不同時間段的車流特征，精細化配時方案，減少“一刀切”的運行方式。
優(yōu)化措施
根據(jù)路口不同時段流量，精細化設計晚高峰方案。晚高峰時段，根據(jù)附近車流通行需求的變化情況，對時段進行分割。分別在16:30-17:20、17:20-18:40各設一套方案，以應對需求的變化。
優(yōu)化效果
經(jīng)優(yōu)化后，晚高峰世紀大道-彩虹大道東進口與世紀大道-龍翔路早高峰排隊長度明顯降低，路口擁堵情況改善明顯。
案例小結
本文總結了四個類型的問題及其解決的參考方法，問題一為車流短時集聚，此問題可以通過“外截內疏”、“錯峰放行”等控制策略，減緩其擁堵的趨勢；問題二為相鄰信控路口距離較短，行車體驗較差，此問題可以通過相位協(xié)調等措施，減少其溢出風險，提升行車體驗；問題三為車頭時距過大，此問題可以通過減少周期，或采取二次放行等提高循環(huán)效率的方法來解決；問題四為方案與車流特征不匹配，此問題可以通過分析車流特征，精細化配時方案來解決。
