陳東靜，李林波，朱 銳，吳 兵

（同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804）

信號(hào)交叉口可變車(chē)道主預(yù)信號(hào)配時(shí)協(xié)調(diào)關(guān)系研究

陳東靜，李林波，朱 銳，吳 兵

（同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804）

為緩解各流向交通流量分布不均導(dǎo)致的交叉口特定流向交通擁擠，減少道路交叉口的資源浪費(fèi)，基于主信號(hào)和預(yù)信號(hào)聯(lián)合控制的信號(hào)交叉口控制方法，采用預(yù)信號(hào)換道線(xiàn)的概念，對(duì)預(yù)信號(hào)的設(shè)置方法進(jìn)行分析，提出了車(chē)道屬性過(guò)渡中預(yù)信號(hào)的配時(shí)方案及其計(jì)算方法;通過(guò)交通仿真軟件VISSIM分別對(duì)設(shè)置可變車(chē)道前、后以及不同的主預(yù)信號(hào)協(xié)調(diào)方案進(jìn)行了對(duì)比。研究表明:該方法能夠使關(guān)鍵狀態(tài)參量（如延誤）顯著降低。

交通控制;動(dòng)態(tài)車(chē)道;主信號(hào);預(yù)信號(hào);信號(hào)交叉口

0 引言

近年來(lái)，城市交通出現(xiàn)日趨緊張的局面，其中交叉口延誤所占比例遠(yuǎn)大于路段延誤。因此，提高城市道路交叉口的運(yùn)行效率對(duì)于緩解城市交通擁擠具有至關(guān)重要的作用。

OD需求的變化常會(huì)導(dǎo)致某些時(shí)段內(nèi)城市道路交叉口不同方向的車(chē)道利用與實(shí)際交叉口到達(dá)流量不匹配，為了避免這種不匹配帶來(lái)的道路設(shè)施利用不充分，國(guó)內(nèi)外有許多學(xué)者提出通過(guò)交叉口的動(dòng)態(tài)車(chē)道劃分來(lái)提高交叉口通行能力，減小交叉口延誤。Arthur Harvey，等［1］通過(guò)建立車(chē)道分配模型，實(shí)現(xiàn)了可變車(chē)道的分配問(wèn)題;王京元，等［2］通過(guò)建立車(chē)道功能劃分矩陣得出信號(hào)交叉口車(chē)道功能的劃分方法;鐘章建，等［3］從非飽和條件下信號(hào)控制交叉口單個(gè)車(chē)道出發(fā)，以所有車(chē)輛車(chē)均延誤最小作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，提出基于時(shí)空資源組合的車(chē)道功能動(dòng)態(tài)劃分模型;曾瀅，等［4］從信號(hào)控制交叉口時(shí)空關(guān)系分析，建立了動(dòng)態(tài)車(chē)道功能與信號(hào)相位組合模型;傅立駿［5］以實(shí)時(shí)交通流量指標(biāo)作為控制參數(shù)，提出了一種基于動(dòng)態(tài)交通的可變車(chē)道神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制方法。

然而，上述研究并沒(méi)有考慮在實(shí)際交叉口動(dòng)態(tài)車(chē)道劃分中，由于車(chē)道屬性的突然變化，駕駛員需要一定時(shí)間反應(yīng)并做出決策，需要一定的距離改變行駛車(chē)道。因此，單純依靠交叉口動(dòng)態(tài)車(chē)道功能的劃分可能會(huì)造成駕駛員缺少足夠時(shí)間來(lái)反應(yīng)決策而造成車(chē)輛駛?cè)脲e(cuò)誤車(chē)道，導(dǎo)致交叉口的運(yùn)行混亂。基于此，一些學(xué)者提出交叉口主預(yù)信號(hào)的聯(lián)合控制方法。英國(guó)運(yùn)輸局于1991年在一份關(guān)于促進(jìn)公交發(fā)展報(bào)告中首先提出預(yù)信號(hào)控制的概念［6］，之后相繼有研究人員根據(jù)各自的具體研究對(duì)象對(duì)主預(yù)信號(hào)聯(lián)合控制進(jìn)行了深入的細(xì)化研究。Wu Jianping，等［6］和 Oakes，J.Thellmann，等［7］在研究公交優(yōu)先時(shí)提出通過(guò)設(shè)置雙停車(chē)線(xiàn)讓公交車(chē)輛優(yōu)先進(jìn)入交叉口，而社會(huì)車(chē)輛則在預(yù)信號(hào)換道線(xiàn)后排隊(duì)等待，以此實(shí)現(xiàn)公交車(chē)輛在信號(hào)交叉口的優(yōu)先控制;張衛(wèi)華，等［8］在進(jìn)行公交優(yōu)先的研究中確立了主信號(hào)和預(yù)信號(hào)換道線(xiàn)之間距離的計(jì)算方法，并針對(duì)主信號(hào)與預(yù)信號(hào)之間配時(shí)的相互協(xié)調(diào)關(guān)系提出了相關(guān)改進(jìn)方法;梁瀟［9］根據(jù)不同交通狀態(tài)下可變車(chē)道所能體現(xiàn)的功能不同，研究了在高流量和低流量下主、預(yù)信號(hào)的控制思路及流程;李麗麗，等［10］對(duì)雙停車(chē)線(xiàn)布局方法進(jìn)行了研究，并確立了主、預(yù)信號(hào)之間的配時(shí)協(xié)調(diào)關(guān)系;周立平，等［11］在詳細(xì)分析主副功能信號(hào)燈配時(shí)關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立了轉(zhuǎn)向可變車(chē)道長(zhǎng)度最大值和最小值的計(jì)算模型;杜丹丹，等［12］在詳細(xì)分析鋸齒形公交優(yōu)先車(chē)道工作原理和工作流程的基礎(chǔ)上，對(duì)公交候駛區(qū)的長(zhǎng)度和主、預(yù)信號(hào)的信號(hào)配時(shí)協(xié)調(diào)關(guān)系加以了研究。但是研究發(fā)現(xiàn)，雖然目前關(guān)于交叉口主預(yù)信號(hào)聯(lián)合控制的研究較多，但大都基于公交優(yōu)先來(lái)進(jìn)行，只有少量研究是針對(duì)社會(huì)車(chē)輛研究的，而且已有研究在主預(yù)信號(hào)燈色和時(shí)間協(xié)調(diào)的選擇上還有待進(jìn)一步優(yōu)化。針對(duì)以上問(wèn)題，筆者提出基于預(yù)信號(hào)換道線(xiàn)的主預(yù)信號(hào)配時(shí)協(xié)調(diào)方法。

1 主預(yù)信號(hào)的設(shè)置布局

1.1 可變車(chē)道的設(shè)置條件

信號(hào)交叉口可變車(chē)道的設(shè)置需要考慮交叉口不同流向的車(chē)道利用情況。如果對(duì)于各流向車(chē)道利用情況長(zhǎng)期較為固定的交叉口，只需將不同流向的流量及各方向飽和流量進(jìn)行對(duì)比即可確定一個(gè)固定的車(chē)道功能分配方案。因此，并不是所有的信號(hào)交叉口都適宜可變車(chē)道的設(shè)置?？傮w來(lái)說(shuō)，可變車(chē)道的設(shè)置條件可分為以下3點(diǎn):

1）信號(hào)交叉口可變車(chē)道方向的左轉(zhuǎn)車(chē)流和直行車(chē)流在不同的相位放行。

2）信號(hào)交叉口可變車(chē)道方向要求至少有4條渠化車(chē)道，保證左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)車(chē)輛至少各1條車(chē)道，并且留有余地供設(shè)置可變車(chē)道。

3）預(yù)設(shè)置可變車(chē)道的交叉口進(jìn)口道多次出現(xiàn)時(shí)段性、方向性不均衡交通流。不均衡交通流出現(xiàn)的頻率和不均衡程度在此暫不做研究。

1.2 主預(yù)信號(hào)的設(shè)置條件

對(duì)于一般的城市交叉口來(lái)說(shuō)，右轉(zhuǎn)車(chē)流對(duì)交叉口的影響較小，因此在本研究中不對(duì)右轉(zhuǎn)車(chē)流進(jìn)行單獨(dú)考慮。在交叉口設(shè)有可變車(chē)道的條件下，當(dāng)某車(chē)道交通流狀態(tài)發(fā)生變化，即左轉(zhuǎn)車(chē)流或者直行車(chē)流流量逐漸增大，直至過(guò)飽和狀態(tài)，而可變車(chē)道為非飽和狀態(tài)時(shí)，改變可變車(chē)道車(chē)流的通行方向，可以在一定程度上緩解過(guò)飽和車(chē)道的通行壓力。這種利用可變車(chē)道合理分配交叉口直行和左轉(zhuǎn)時(shí)空資源的方法即為可變車(chē)道控制，而實(shí)施可變車(chē)道控制之前需要判別是否執(zhí)行可變車(chē)道控制，即確定可變車(chē)道控制的觸發(fā)條件，其觸發(fā)邏輯圖如圖1。當(dāng)交叉口設(shè)置有可變車(chē)道時(shí)，需要通過(guò)主預(yù)信號(hào)燈的設(shè)置來(lái)保證可變車(chē)道的安全性、提高可變車(chē)道的運(yùn)作效率。

圖1 可變車(chē)道控制觸發(fā)邏輯Fig.1 Control triggers logic of variable lanes

為便于分析問(wèn)題，假設(shè):①交叉口主信號(hào)的信號(hào)配時(shí)不會(huì)隨到達(dá)流量的變化而發(fā)生變化，即主信號(hào)的信號(hào)控制采取定時(shí)控制;②交叉口車(chē)道的相位設(shè)置為該方向先直行后左轉(zhuǎn);③車(chē)道通行能力不小于交通需求，即通過(guò)可變車(chē)道的設(shè)置可以有效疏解每個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的到達(dá)流量;④除去可變車(chē)道，交叉口車(chē)道還有其它車(chē)道供各方向車(chē)輛通過(guò)交叉口。

1.3 預(yù)信號(hào)的設(shè)置布局

在交叉口渠化區(qū)上游設(shè)置1條平行于主信號(hào)停車(chē)線(xiàn)的直線(xiàn)，用虛線(xiàn)表示，命名為預(yù)信號(hào)換道線(xiàn)，并給出如下條件:①不管可變車(chē)道是否可為該方向利用，車(chē)輛都可以由其它車(chē)道進(jìn)入渠化段，在該線(xiàn)后沒(méi)有停車(chē)現(xiàn)象，通過(guò)在預(yù)信號(hào)換道線(xiàn)上設(shè)置預(yù)信號(hào)來(lái)控制待進(jìn)入渠化區(qū)的車(chē)輛，使這些車(chē)輛選擇可利用的車(chē)道;②在可變車(chē)道主信號(hào)和預(yù)信號(hào)設(shè)有直行和左轉(zhuǎn)兩個(gè)箭頭的指示燈;③當(dāng)預(yù)信號(hào)的直行標(biāo)志為綠色、左轉(zhuǎn)標(biāo)志為紅色時(shí)，表示可變車(chē)道為直行車(chē)道;反之，可變車(chē)道為左轉(zhuǎn)車(chē)道。布局如圖2。

圖2 預(yù)信號(hào)設(shè)置布局Fig.2 Distribution of intersections entrance with pre-signals

1.4 主信號(hào)停車(chē)線(xiàn)與預(yù)信號(hào)換道線(xiàn)之間的距離

主信號(hào)停車(chē)線(xiàn)與預(yù)信號(hào)換道線(xiàn)之間的距離主要考慮以下3方面的因素:

1）渠化段（L1段）的長(zhǎng)度需要保證1個(gè)周期內(nèi)該方向的車(chē)輛能夠全部存入渠化段?？紤]到1天之中各車(chē)道各方向的車(chē)流到達(dá)較不均衡，結(jié)合本研究中具體交叉口的車(chē)輛到達(dá)和主信號(hào)的信號(hào)配時(shí)情況，取L1段的長(zhǎng)度為45 m。

2）車(chē)輛由預(yù)信號(hào)換道線(xiàn)進(jìn)入渠化段之前（L2段）必須有充分的距離使車(chē)輛完成換道，L2取28 m為宜［8］。

3）車(chē)輛在預(yù)信號(hào)綠燈末期進(jìn)入過(guò)渡段之后有足夠時(shí)間離開(kāi)主信號(hào)停車(chē)線(xiàn)，即這部分車(chē)輛在到達(dá)主信號(hào)停車(chē)線(xiàn)時(shí)，主信號(hào)顯示該方向的燈色應(yīng)為綠色，車(chē)輛可以通行。

2 主預(yù)信號(hào)配時(shí)協(xié)調(diào)關(guān)系分析

當(dāng)交叉口進(jìn)行主預(yù)信號(hào)聯(lián)合控制時(shí)，除了要確定主信號(hào)的相位配時(shí)方案外，還要確定主信號(hào)與預(yù)信號(hào)配時(shí)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。目前，關(guān)于主預(yù)信號(hào)配時(shí)的協(xié)調(diào)在交叉口公交優(yōu)先控制中研究的比較多，在這些研究中，預(yù)信號(hào)的設(shè)置主要是基于以下兩點(diǎn)進(jìn)行的:①設(shè)置預(yù)信號(hào)紅燈，確保主信號(hào)紅燈期間到達(dá)交叉口的公交車(chē)輛?？吭谏鐣?huì)車(chē)輛的前面，減小公交車(chē)的停車(chē)延誤;②預(yù)信號(hào)綠燈時(shí)間啟亮要早于主信號(hào)綠燈啟亮?xí)r間，盡量減小由于公交車(chē)輛優(yōu)先引起的主信號(hào)綠燈損失。

基于公交優(yōu)先信號(hào)交叉口預(yù)信號(hào)設(shè)置的前提，所以在計(jì)算預(yù)信號(hào)綠燈提前時(shí)間時(shí)社會(huì)車(chē)輛的速度是由0開(kāi)始加速的，而在本研究中不分公交車(chē)輛與一般社會(huì)車(chē)輛，不管可變車(chē)道是否可為該方向利用，車(chē)輛都可以由其它車(chē)道通過(guò)交叉口。因此，在計(jì)算預(yù)信號(hào)綠燈提前時(shí)間時(shí)車(chē)輛速度不能由0開(kāi)始，需要尋求新的計(jì)算方法。為了說(shuō)明方便，以下在進(jìn)行主預(yù)信號(hào)協(xié)調(diào)關(guān)系的分析時(shí)，只將主信號(hào)分為綠燈和紅燈兩種燈色來(lái)考慮。

2.1 可變車(chē)道屬性由直行變?yōu)樽筠D(zhuǎn)

可變車(chē)道的屬性由直行變?yōu)樽筠D(zhuǎn)時(shí)，主預(yù)信號(hào)之間的信號(hào)協(xié)調(diào)配時(shí)如圖3。

圖3 直行-左轉(zhuǎn)主預(yù)信號(hào)協(xié)調(diào)配時(shí)Fig.3 Coordinate relationship between main signals and pre-signals on through-left turn movements

圖 3 中，gt，gl，t1，t2分別代表直行綠燈、左轉(zhuǎn)綠燈、預(yù)信號(hào)黃燈時(shí)間、預(yù)信號(hào)提前綠燈時(shí)間。為了保證周期的穩(wěn)定性，預(yù)信號(hào)與主信號(hào)具有相同的周期時(shí)間。

1）t1為預(yù)信號(hào)黃燈時(shí)間，在該時(shí)間內(nèi)越過(guò)預(yù)信號(hào)換道線(xiàn)的直行車(chē)輛可以進(jìn)入可變車(chē)道，但是需要左轉(zhuǎn)的車(chē)輛則要等預(yù)信號(hào)左轉(zhuǎn)方向的燈色顯示為綠色時(shí)才能進(jìn)入該車(chē)道，因此為了避免燈色變化引起車(chē)輛運(yùn)行混亂，應(yīng)保證在t1時(shí)間內(nèi)直行車(chē)輛能夠通過(guò)過(guò)渡段進(jìn)入渠化段。計(jì)算方法如下:

式中:vs為車(chē)輛平均行駛速度，m/s;l2為過(guò)渡段長(zhǎng)度，一般取28 m。

2）因?yàn)閷?shí)際交通流的到達(dá)存在一定不均勻性，一天之中交通流會(huì)呈現(xiàn)高峰和平峰的狀態(tài)，因此可變車(chē)道的直行車(chē)輛可能很少。也就是說(shuō)，大多數(shù)情況下可變車(chē)道上游的左轉(zhuǎn)車(chē)輛與可變車(chē)道的直行車(chē)輛之間存在較大未被利用的空間，所以需要將預(yù)信號(hào)左轉(zhuǎn)方向的綠燈啟亮?xí)r間比主信號(hào)綠燈啟亮?xí)r間早t2。由前面的分析可知，t1時(shí)間的設(shè)置只能保證直行車(chē)輛在預(yù)信號(hào)黃燈時(shí)間內(nèi)順利通過(guò)過(guò)渡段。為了保證直行車(chē)輛通過(guò)主信號(hào)停車(chē)線(xiàn)，不影響之后的左轉(zhuǎn)車(chē)輛利用可變車(chē)道，還需保證進(jìn)入可變車(chē)道的直行車(chē)輛能夠離開(kāi)該停車(chē)線(xiàn)，因此有:

3）由圖3 可知，gt預(yù)=gt主-t1-t2，為了提高交叉口車(chē)道綠燈的利用效率，減少交叉口的車(chē)輛延誤，在保證t1，t2的情況下，需要使預(yù)信號(hào)直行方向的綠燈時(shí)間盡可能長(zhǎng)，所以t1，t2的取值理應(yīng)盡可能的小，因此有:

2.2 可變車(chē)道屬性由左轉(zhuǎn)變?yōu)橹毙?/h3>

可變車(chē)道的屬性由左轉(zhuǎn)變?yōu)橹毙袝r(shí)，主預(yù)信號(hào)之間的信號(hào)協(xié)調(diào)配時(shí)如圖4。

圖4 左轉(zhuǎn)-直行主預(yù)信號(hào)協(xié)調(diào)配時(shí)Fig.4 Coordinate relationship between main signals and pre-signals on left turn-through movements

圖4中，t3，t4分別代表預(yù)信號(hào)黃燈時(shí)間、預(yù)信號(hào)提前紅燈時(shí)間。預(yù)信號(hào)提前紅燈的設(shè)置是為了保證該周期內(nèi)可變車(chē)道的左轉(zhuǎn)車(chē)輛能夠全部通過(guò)主信號(hào)停車(chē)線(xiàn)，以免影響下一周期的直行車(chē)輛通行。之所以設(shè)置預(yù)信號(hào)提前紅燈而非預(yù)信號(hào)提前綠燈，是因?yàn)樵撓辔坏闹餍盘?hào)相位為左轉(zhuǎn)相位，下一相位為交叉口其它車(chē)道方向車(chē)輛的通行時(shí)間，所以在這部分時(shí)間內(nèi)，待直行的車(chē)輛有充分的時(shí)間進(jìn)入可變車(chē)道，因此設(shè)置預(yù)信號(hào)提前紅燈，最大程度的避免進(jìn)入可變車(chē)道的直行車(chē)輛出現(xiàn)跟隨前面左轉(zhuǎn)車(chē)輛的行為。t3，t4長(zhǎng)度的考慮同t1，t2相同，即:

3 仿真驗(yàn)證

為了驗(yàn)證方法的可行性，利用仿真軟件VISSIM進(jìn)行模擬分析。

3.1 仿真基礎(chǔ)資料

以上海市虹許路—延安西路交叉口為例，圖5是其交叉口的渠化情況和現(xiàn)狀信號(hào)配時(shí)方案，其中南北直、南北左、東西直、東西左的顯示綠燈時(shí)間分別為 22，25，70，60 s，黃燈時(shí)間都為 3 s。

圖5 虹許路—延安西路交叉口渠化及其信號(hào)配時(shí)方案Fig.5 Channelization and signal timing formula of Hongxu Road-Yananxi Road

虹許路—延安西路毗鄰上海虹橋樞紐，相交道路都為城市主干路，2011年的觀(guān)測(cè)交叉口高峰小時(shí)流量達(dá)8 036 pcu（各方向早高峰小時(shí)交通流量如表1），交叉口服務(wù)水平處于D級(jí)，交通擁擠現(xiàn)象嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)研究，在該交叉口南進(jìn)口采取可變車(chē)道控制，即將與直行車(chē)道相鄰的左轉(zhuǎn)車(chē)道設(shè)為可變車(chē)道。在仿真中，將該車(chē)道的屬性由現(xiàn)狀的左轉(zhuǎn)變?yōu)橹毙小?/p>

表1 交叉口早高峰小時(shí)交通量Table 1 Traffic volume of intersection at morning rush hour/（pcu·h-1）

3.2 仿真結(jié)果分析

由于VISSIM仿真不能模擬車(chē)道屬性的變換，因此在南向車(chē)道處通過(guò)將一條可變車(chē)道設(shè)置為兩條空白車(chē)道的方法來(lái)模擬車(chē)道屬性的變換，即當(dāng)可變車(chē)道屬性為直行時(shí)，用右邊的空白車(chē)道作為可變車(chē)道;當(dāng)可變車(chē)道屬性為左轉(zhuǎn)時(shí)，用左邊的空白車(chē)道作為可變車(chē)道，空白車(chē)道之間的轉(zhuǎn)換通過(guò)信號(hào)燈的設(shè)置來(lái)控制，空白車(chē)道具體設(shè)置如圖6中的黑色虛框線(xiàn)所示。

圖6 空白車(chē)道設(shè)置位置Fig.6 The setting position of vacancy lanes

式中:d1，d2分為左轉(zhuǎn)和直行的延誤;q1，q2分為左轉(zhuǎn)和直行的流量。

分別通過(guò)將設(shè)置可變車(chē)道前后的車(chē)均延誤，以及以初始速度為0的預(yù)信號(hào)優(yōu)化方法與本文的預(yù)信號(hào)優(yōu)化方法得到的車(chē)均延誤作對(duì)比，得出延誤對(duì)比如圖7～圖9和表2。在本研究中令綜合延誤指標(biāo):

圖7 設(shè)置可變車(chē)道前后直行車(chē)車(chē)均延誤對(duì)比Fig.7 Average delay change comparison of the straight vehicle before and after setting variable lanes

圖8 設(shè)置可變車(chē)道前后綜合延誤對(duì)比Fig.8 Comprehensive delay change comparison before and after setting variable lanes

圖9 不同算法下的綜合延誤對(duì)比Fig.9 Comprehensive delay change comparison with different algorithms

表2 仿真時(shí)間為1 h的綜合車(chē)均延誤對(duì)比Table 2 The average delay comparison in an hour /（s·veh-1）

由圖7可知，通過(guò)設(shè)置可變車(chē)道可顯著減少該交叉口直行車(chē)的車(chē)均延誤。

由圖8和表2可以看出，可變車(chē)道的設(shè)置對(duì)綜合延誤的減少雖然并不是很明顯，但左轉(zhuǎn)車(chē)輛與直行車(chē)輛的車(chē)均延誤更加均衡，這對(duì)于城市交通控制是非常有意義的。因?yàn)閷?duì)于很多城市來(lái)說(shuō)，交叉口的間距很小，如果單純追求綜合延誤最小，而忽略某些方向的車(chē)輛延誤，往往會(huì)使該方向車(chē)流發(fā)生擁堵，因此有必要均衡不同方向的車(chē)均延誤，平衡各向車(chē)流。

由圖9可以看出，在本仿真中，改進(jìn)算法相對(duì)于原來(lái)的以初速度為0的算法來(lái)說(shuō)，綜合延誤有一定程度的減小，但改善效果并不是很明顯。經(jīng)分析，出現(xiàn)這種情況的原因主要有:①改進(jìn)算法只是對(duì)待進(jìn)入可變車(chē)道車(chē)輛的啟動(dòng)速度來(lái)進(jìn)行的算法改進(jìn)以及相應(yīng)主預(yù)信號(hào)協(xié)調(diào)的改變，改善效果在理論上也不是很大;②雖然研究交叉口的車(chē)流量較大，服務(wù)水平為D級(jí)，但東西向的車(chē)流較大，南北向飽和度并不大，因此南車(chē)道的交通壓力較小，改善的效果也相應(yīng)較小;③圖9是基于每個(gè)周期來(lái)繪制的，在一個(gè)周期的較短時(shí)間內(nèi)改善效果也不可能很明顯，因此，筆者進(jìn)一步配以更長(zhǎng)的重復(fù)仿真時(shí)間，結(jié)果見(jiàn)表2，由該表可以看出無(wú)論是左轉(zhuǎn)車(chē)輛還是直行車(chē)輛，車(chē)均延誤均有一定程度的降低。

4 結(jié)語(yǔ)

在信號(hào)交叉口信號(hào)周期已知的情況下，筆者提出了預(yù)信號(hào)換道線(xiàn)的概念，通過(guò)對(duì)預(yù)信號(hào)和預(yù)信號(hào)換道線(xiàn)的布置方法進(jìn)行分析，確定了主預(yù)信號(hào)之間的周期關(guān)系;并對(duì)主信號(hào)停車(chē)線(xiàn)與預(yù)信號(hào)換道線(xiàn)之間的距離對(duì)預(yù)信號(hào)配時(shí)的影響進(jìn)行研究，得出了可變車(chē)道屬性變換中主預(yù)信號(hào)的信號(hào)配時(shí)協(xié)調(diào)關(guān)系。最后，通過(guò)實(shí)際案例的仿真分析表明本文中的信號(hào)協(xié)調(diào)方法雖然會(huì)略微增加個(gè)別方向的車(chē)均延誤，但就整體車(chē)均延誤而言，其減小的幅度較為明顯。雖然筆者針對(duì)的交叉口信號(hào)控制為定時(shí)控制，但其主預(yù)信號(hào)配時(shí)協(xié)調(diào)的思想依然可為感應(yīng)控制或自適應(yīng)控制交叉口所借鑒，不過(guò)主預(yù)信號(hào)配時(shí)協(xié)調(diào)如何隨具體交通量的變化而變化還有待進(jìn)一步的研究。另外，需要指出的是本文方法在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還應(yīng)考慮車(chē)道功能變換頻率等因素所造成的不利影響，將分析范圍擴(kuò)展至整個(gè)交叉口乃至網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行綜合考慮，將是很有價(jià)值的后續(xù)研究課題。

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Coordinate Relationship between Main Signals and Pre-Signals of the Variable Lane at Signalized Intersection

Chen Dongjing，Li Linbo，Zhu Rui，Wu Bing
（Key Laboratory of Road＆ Traffic Engineering of the Ministry of Education，Tongji University，Shanghai 201804，China）

In order to alleviate the traffic jam that caused by the traffic flow maldistribution，and reduce the waste of capacity of intersections，a new kind of signal intersection control method was proposed.The proposed control method is based on the combined control of the main signal and the pre-signal in which the concept of the changing line behind the pre-signal was put forward.Meanwhile，the setting method of pre-signal was analyzed，and the timing formula and the calculation method of pre-signal in the process of lane transition were proposed.Then schemes before and after setting the variable lane as well as different coordinate schemes between main signals and pre-signals were simulated and compared with VISSIM.The simulation results show that the method can significantly reduce the key state parameters such as delay.

traffic control;dynamic lane;main signal;pre-signal;signalized intersection

U491.2

A

1674-0696（2013）02-0252-06

10.3969/j.issn.1674-0696.2013.02.18

2012-05-14;

2012-10-12

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展（863計(jì)劃）項(xiàng)目（SQ2010AA1100330012）

陳東靜（1986—），男，四川眉山人，碩士研究生，主要從事交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理方面的研究。E-mail:tianfudejiyi@126.com。