袁 展， 于 泉

(北京工業(yè)大學(xué) 交通工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100124)

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基于延誤模型的城市相交干線(xiàn)協(xié)調(diào)控制研究

袁 展， 于 泉

(北京工業(yè)大學(xué) 交通工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100124)

在研究城市交通干線(xiàn)相交情況下，通過(guò)對(duì)兩條相交干線(xiàn)交通流運(yùn)行特性進(jìn)行分析，提出了基于最小延誤的相交干線(xiàn)聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法. 該方法運(yùn)用韋伯斯特配時(shí)法計(jì)算干線(xiàn)交叉口信號(hào)控制參數(shù)，以干線(xiàn)排隊(duì)延誤最小為指標(biāo)建立相位差優(yōu)化模型. 以北京市某相交主干線(xiàn)為例，運(yùn)用提出的協(xié)調(diào)控制方法，對(duì)相交的兩條交通干線(xiàn)同時(shí)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制優(yōu)化，設(shè)計(jì)應(yīng)用于實(shí)例的協(xié)調(diào)控制方案. 運(yùn)用SYNCHRO仿真軟件，對(duì)方案實(shí)施前后的交通運(yùn)行情況進(jìn)行對(duì)比分析，數(shù)據(jù)表明，與現(xiàn)狀配時(shí)方案相比，采用聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)控制方案后，兩條干線(xiàn)的車(chē)輛停車(chē)延誤減少了16.8%. 仿真結(jié)果表明，聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)控制方法適用于兩條相交干線(xiàn)都需要實(shí)施協(xié)調(diào)控制的情況，能有效地協(xié)調(diào)相交干線(xiàn)上的交叉口配時(shí)，降低車(chē)輛在交叉口的延誤，提高通行效率.

城市交通； 協(xié)調(diào)控制； 相交干線(xiàn)

0 引言

城市交通干線(xiàn)錯(cuò)綜復(fù)雜，作為城市交通道路網(wǎng)中的重要部分，承載著大量的交通出行量，是城市道路網(wǎng)的動(dòng)脈，所以采用智能交通控制手段，對(duì)城市交通干線(xiàn)有限的道路資源優(yōu)化配置是解決交通擁堵問(wèn)題的必要途徑. 通過(guò)對(duì)道路交通交叉口實(shí)施協(xié)調(diào)控制，道路交通流的時(shí)間延誤改善200%～400%[1].

為減少車(chē)輛在交叉口上的停車(chē)時(shí)間，把一條干線(xiàn)上一批相鄰的交通信號(hào)連接起來(lái)，加以協(xié)調(diào)控制，就出現(xiàn)了干線(xiàn)交叉口交通信號(hào)的聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)線(xiàn)控制)[2]. 通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析可得，干線(xiàn)交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制方法主要分為兩大類(lèi)：最大綠波帶寬法[3-4]和最佳效能指標(biāo)法(行程時(shí)間、延誤等)[5-7]. 最大綠波帶法的評(píng)價(jià)指標(biāo)是車(chē)輛連續(xù)通過(guò)帶寬度[8],最佳效能指標(biāo)法主要是最小延誤(停車(chē)次數(shù))法，該方法是基于車(chē)隊(duì)行駛中延誤時(shí)間(停車(chē)次數(shù))的計(jì)算，即從實(shí)際網(wǎng)絡(luò)出發(fā)，確定出延誤(停車(chē)次數(shù))與各路口信號(hào)相位差[9]之間的函數(shù)關(guān)系，然后通過(guò)對(duì)交通調(diào)查數(shù)據(jù)的分析，計(jì)算使目標(biāo)最優(yōu)的相位差組合.

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)干線(xiàn)協(xié)調(diào)方面的研究多集中于單條干線(xiàn)的協(xié)調(diào)控制，而較少涉及2條相交交通干線(xiàn)的協(xié)調(diào)控制. 相交干線(xiàn)協(xié)調(diào)方式與單條干線(xiàn)協(xié)調(diào)方式的區(qū)別是干線(xiàn)綠波協(xié)調(diào)控制是單向的協(xié)調(diào)或者是雙向的協(xié)調(diào)，而相交干線(xiàn)的協(xié)調(diào)控制是4個(gè)方向的協(xié)調(diào)，是介于線(xiàn)控制與面控制之間的一種協(xié)調(diào)控制，需要綜合考慮2條干線(xiàn)的交通運(yùn)行參數(shù)，使2條干線(xiàn)達(dá)到最佳協(xié)調(diào)控制效果.

本文作者總結(jié)了干線(xiàn)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的基本理論和方法，在此基礎(chǔ)上，基于相交干線(xiàn)交通流運(yùn)行時(shí)排隊(duì)延誤產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)理，對(duì)非飽和狀態(tài)下的干線(xiàn)協(xié)調(diào)配時(shí)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，提出了非飽和狀態(tài)下的相交干線(xiàn)相位差協(xié)調(diào)控制的理論方法. 本文選取了典型的城市相交主干道作為研究案例，運(yùn)用相交干線(xiàn)協(xié)調(diào)控制理論方法，建立線(xiàn)控系統(tǒng)，并利用SYNCHRO仿真軟件對(duì)線(xiàn)控協(xié)調(diào)的控制效果進(jìn)行評(píng)價(jià).

1 相交干線(xiàn)相位差協(xié)調(diào)控制模型

模型中2條干線(xiàn)相交處的交叉口為主線(xiàn)與主線(xiàn)相交道路，交通量較大，并且左轉(zhuǎn)車(chē)流量較大，僅僅考慮主干線(xiàn)直行車(chē)流的協(xié)調(diào)效果得到的綠波帶，會(huì)受到轉(zhuǎn)向車(chē)流的影響，導(dǎo)致效果有所降低. 所以，模型中2條相交干線(xiàn)協(xié)調(diào)方向上的車(chē)流在交叉口的延誤主要由2部分組成，一是相交干線(xiàn)直行車(chē)流的交叉口延誤，二是干線(xiàn)相交交叉口處的左轉(zhuǎn)車(chē)流延誤.

相位差的確定經(jīng)歷2個(gè)過(guò)程，初始化相位差與相位差優(yōu)化，由優(yōu)化目標(biāo)最小得到最優(yōu)的結(jié)果，以其獲得盡可能大的綠波帶寬. 模型中相位差的優(yōu)化以相對(duì)相位差為變量，即相鄰兩個(gè)信號(hào)交叉口之間的相位差. 本文將從相對(duì)相位差的約束條件出發(fā)，以相交干線(xiàn)總延誤最小為目標(biāo)，建立基于最小延誤的相交干線(xiàn)相位差協(xié)調(diào)控制模型.

1.1 基本假設(shè)

由于多種因素影響城市交通干線(xiàn)的信號(hào)協(xié)調(diào)控制，在此做以下假設(shè)：

1)各車(chē)流在某一確定時(shí)間段內(nèi)的平均車(chē)流量為已知，且維持恒定；2)干線(xiàn)協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部的交通流為非飽和狀態(tài)；3)不考慮車(chē)輛駛?cè)牒婉偝龅碾x散規(guī)律；4)干線(xiàn)與支線(xiàn)交叉口采用兩相位信號(hào)控制；5)不考慮干線(xiàn)上車(chē)輛排隊(duì)長(zhǎng)度的影響，并且認(rèn)為停車(chē)發(fā)生在停車(chē)線(xiàn)處.

1.2 模型建立

在相交的2條干線(xiàn)都需要進(jìn)行雙向協(xié)調(diào)控制的情況下，相交干線(xiàn)的線(xiàn)控協(xié)調(diào)系統(tǒng)描述如下：東西方向線(xiàn)控系統(tǒng)由n個(gè)交叉口組成，南北方向的線(xiàn)控系統(tǒng)由m個(gè)交叉口組成，與2條干線(xiàn)相交的道路均為支路. 外部進(jìn)入干線(xiàn)協(xié)調(diào)系統(tǒng)的進(jìn)口道為系統(tǒng)外進(jìn)口道，駛出干線(xiàn)協(xié)調(diào)系統(tǒng)的出口道為外出口道，干線(xiàn)上不直接與干線(xiàn)協(xié)調(diào)系統(tǒng)之外的道路相連的進(jìn)出口道為內(nèi)進(jìn)出口道. 選取系統(tǒng)中2條干線(xiàn)相交的交叉口Pc為關(guān)鍵交叉口.

模型中參數(shù)的設(shè)定：θ(i,i+1)為相鄰交叉口Pi+1相對(duì)Pi的信號(hào)相位差；qi，i+1為直行車(chē)輛在交叉口Pi與Pi+1之間的下行車(chē)流量；v為車(chē)輛在干線(xiàn)系統(tǒng)中的運(yùn)行速度；C為干線(xiàn)交叉口的公共周期；Gi為交叉口Pi處干線(xiàn)協(xié)調(diào)方向上的綠燈時(shí)間，Ri為協(xié)調(diào)方向上的紅燈時(shí)間；Si，i+1為交叉口Pi與Pi+1之間的距離；Us為干線(xiàn)協(xié)調(diào)方向上各交叉口綠燈放行期間直行車(chē)流的通行能力；UL為相交交叉口的各方向綠燈放行期間交叉口左轉(zhuǎn)車(chē)流的通行能力.

相位差優(yōu)化模型以求取相交干線(xiàn)上最小延誤下的最佳相位配時(shí)為優(yōu)化目標(biāo)，同時(shí)考慮2條干線(xiàn)直行車(chē)流延誤與相交交叉口左轉(zhuǎn)車(chē)流延誤，建立多目標(biāo)優(yōu)化模型表達(dá)式：

f(θ)=min[φ1(DS1+DS2)+φ2DL]

(1)

st.0<θ

φ1+φ2=1

θ(i+1，i)+θ(i，i+1)=C

i=1，…，n，j=1，…，n

式中：φ1為干線(xiàn)直行車(chē)流延誤的權(quán)重系數(shù)，取0.7；φ2為相交交叉口左轉(zhuǎn)車(chē)流延誤的權(quán)重系數(shù)，取0.3；DS1為東西干線(xiàn)直行車(chē)流的延誤；DS2為南北干線(xiàn)直行車(chē)流的延誤；DL為相交交叉口左轉(zhuǎn)車(chē)流的延誤.

1.2.1 相交干線(xiàn)直行流量延誤模型

以下行方向?yàn)槔删€(xiàn)上的直行車(chē)隊(duì)在交叉口的延誤情況為車(chē)流到達(dá)Pi+1起至該交叉口紅燈時(shí)間結(jié)束的時(shí)間段,將此時(shí)間段記為T(mén)e. 另設(shè)定Td為車(chē)隊(duì)在交叉口的排隊(duì)時(shí)間；Tq為車(chē)輛消散時(shí)間，且Tq≤Gi+1. 其他符號(hào)意義同前.

由上游交叉口Pi行駛的車(chē)輛到達(dá)交叉口Pi+1所經(jīng)歷的時(shí)間定義為變量τi，i+1：

(2)

式中(modT)表示對(duì)周期T取余. 約束條件為0≤τi，i+1

在約束條件下，車(chē)流由上游交叉口到達(dá)下一交叉口時(shí)的延誤情況由圖1表示.

圖1 干線(xiàn)直行車(chē)輛在某一交叉口的排隊(duì)延誤

設(shè)定在綠燈放行時(shí)間車(chē)輛以最大通行能力通過(guò)Pi+1，并使Tq時(shí)間后到達(dá)的車(chē)輛不受阻地通過(guò)交叉口. 此時(shí)有

qi，i+1(Te+Tq)=UsTq

(3)

可得

(4)

由圖1可看出，車(chē)流從Pi駛向Pi+1的車(chē)輛延誤即為陰影三角形部分的面積，記為wi，i+1，wi，i+1=0.5qi，i+1Te(Te+Tq)，將Tq的表達(dá)式代入可得：

(5)

根據(jù)車(chē)流在相鄰交叉口路段上行駛時(shí)間長(zhǎng)度與相鄰信號(hào)相位差之間的關(guān)系，車(chē)流在交叉口Pi+1的受阻會(huì)出現(xiàn)2種情況，以下行車(chē)流為例，下面對(duì)2種情況進(jìn)行分析.

1)當(dāng)0≤τi，i+1<θi，i+1時(shí)

此時(shí)車(chē)流從Pi駛?cè)隤i+1時(shí)，因?yàn)镻i+1的綠燈還沒(méi)有啟動(dòng)，所以表現(xiàn)為車(chē)隊(duì)頭部受阻. 可以推出：Te=θi，i+1-τi，i+1. 所以，當(dāng)車(chē)隊(duì)頭部受阻時(shí)，車(chē)流從Pi駛向Pi+1的車(chē)輛延誤的計(jì)算式為：

(6)

2)當(dāng)θi，i+1≤τi，i+1<θi，i+1+Gi+1時(shí)

此時(shí)車(chē)流從Pi駛?cè)隤i+1時(shí)，因?yàn)榧t燈啟亮前已通過(guò)一部分車(chē)輛，所以車(chē)隊(duì)表現(xiàn)為車(chē)隊(duì)中部車(chē)輛受阻. 此時(shí)排隊(duì)車(chē)輛經(jīng)歷了一個(gè)周期內(nèi)完整的紅燈時(shí)間Ri+1. 所以，當(dāng)直行車(chē)隊(duì)中部受阻時(shí)，車(chē)流從Pi駛向Pi+1的車(chē)輛延誤的計(jì)算式為：

(7)

綜上，下行方向的車(chē)輛總延誤Du為：

(8)

伯努利原理實(shí)驗(yàn)研究裝置如圖1所示，它由一個(gè)密閉的玻璃圓柱體、能播放固定頻率的小音響、一個(gè)調(diào)音器、透明管、氣泵組成。密閉的玻璃圓柱體是試驗(yàn)段，外側(cè)打有3個(gè)小孔。3支透明管由軟質(zhì)透明材料組成，將3支透明管經(jīng)過(guò)3個(gè)小孔垂直插入玻璃圓柱體，透明管通過(guò)軟管鏈接一氣泵來(lái)改變透明管周?chē)諝獾膲簭?qiáng)。氣泵采用迷你充氣泵，共設(shè)有4檔開(kāi)度，以不同開(kāi)度打開(kāi)氣泵可向管中通氣，能控制透明管周?chē)諝獾膲簭?qiáng)大小。調(diào)音器和小音響用3M膠帶分別粘貼在玻璃管兩個(gè)底面，將音響通過(guò)手機(jī)或iPad鏈接一款由蘋(píng)果公司編寫(xiě)的數(shù)碼音樂(lè)創(chuàng)作軟件GarageBand。

同樣，設(shè)上行方向總延誤為Dd，則：

(9)

其中，

由以上2種情況，東西方向干線(xiàn)直行車(chē)流的車(chē)輛總延誤為：

DS1=Du+Dd=

(10)同理可得，南北方向干線(xiàn)直行車(chē)流的車(chē)輛總延誤為：

DS2=D′u+D′d=

(11)

1.2.2 相交交叉口左轉(zhuǎn)車(chē)流延誤模型

由上游交叉口Pc-1駛出的車(chē)流，經(jīng)過(guò)分流左轉(zhuǎn)車(chē)輛進(jìn)入左轉(zhuǎn)車(chē)道行駛，在到達(dá)交叉口Pc時(shí)，車(chē)輛在該交叉口的延誤情況可分為2種，一是左轉(zhuǎn)車(chē)隊(duì)車(chē)頭到達(dá)時(shí)左轉(zhuǎn)相位沒(méi)有啟亮，此時(shí)的延誤是從車(chē)流頭部受阻產(chǎn)生的延誤；二是左轉(zhuǎn)車(chē)隊(duì)車(chē)頭到達(dá)時(shí)左轉(zhuǎn)相位已經(jīng)啟亮，此時(shí)的延誤是從車(chē)隊(duì)中部受阻產(chǎn)生的. 由于Pc交叉口對(duì)向的相位差以及與相鄰交叉口的間距差異，需要分別計(jì)算相交交叉口Pc4個(gè)方向進(jìn)口道的左轉(zhuǎn)車(chē)流延誤.

設(shè)定Te表示左轉(zhuǎn)車(chē)流到達(dá)交叉口Pc起至該交叉口左轉(zhuǎn)相位綠燈啟亮的時(shí)間段；假設(shè)左轉(zhuǎn)車(chē)流在相交交叉口的車(chē)輛到達(dá)率是一恒定值qL；設(shè)定Pc直行方向的直行相位綠燈時(shí)間為Gc，紅燈時(shí)間為Rc.

左轉(zhuǎn)車(chē)流在相交交叉口Pc的延誤情況如圖2所示，由圖2可看出，車(chē)流從Pc-1駛向Pc的左轉(zhuǎn)車(chē)輛延誤即為陰影三角形部分的面積.

圖2 左轉(zhuǎn)車(chē)輛在交叉口Pc處的排隊(duì)延誤

1)左轉(zhuǎn)車(chē)隊(duì)到達(dá)時(shí)左轉(zhuǎn)相位沒(méi)有啟亮的延誤情況

此時(shí)左轉(zhuǎn)車(chē)流從Pc-1駛?cè)隤c，并在Pc經(jīng)歷左轉(zhuǎn)相位轉(zhuǎn)入相交的另一條干線(xiàn)，因?yàn)镻c處的左轉(zhuǎn)綠燈相位還沒(méi)有啟動(dòng)，左轉(zhuǎn)車(chē)隊(duì)需等待綠燈放行，所以表現(xiàn)為車(chē)隊(duì)頭部受阻.

由圖2可看出：

Te=θn-1，n+Gc-τn-1，n

(12)

左轉(zhuǎn)綠燈放行期間左轉(zhuǎn)車(chē)道的最大通行能力為UL. 設(shè)定在綠燈放行時(shí)間左轉(zhuǎn)車(chē)輛以最大通行能力通過(guò)Pc，并使Tq時(shí)間后到達(dá)的車(chē)輛不受阻地通過(guò)交叉口. 此時(shí)有：qL(Te+Tq)=ULTq，可得，

(13)

第1種情況下車(chē)流從Pc-1駛向Pc的左轉(zhuǎn)車(chē)輛延誤記為wiL(1)，則：wiL(1)=0.5qLTe(Te+Tq)，將Te和Tq的表達(dá)式代入可得：

(14)

2)左轉(zhuǎn)車(chē)隊(duì)到達(dá)時(shí)左轉(zhuǎn)相位已經(jīng)啟亮的延誤情況

此時(shí)車(chē)流從Pc-1駛?cè)隤c時(shí)，左轉(zhuǎn)專(zhuān)用相位綠燈已經(jīng)啟動(dòng)，由于紅燈啟亮前已通過(guò)一部分車(chē)輛，所以延誤情況表現(xiàn)為左轉(zhuǎn)車(chē)隊(duì)中部車(chē)輛受阻. 此時(shí)排隊(duì)車(chē)輛經(jīng)歷了1個(gè)周期內(nèi)完整的紅燈時(shí)間，設(shè)定Pc左轉(zhuǎn)相位紅燈時(shí)間為RcL. 同樣可得到：

(15)

第2種情況下，左轉(zhuǎn)車(chē)流從Pc-1駛向Pc的左轉(zhuǎn)車(chē)輛延誤：

(16)

綜上，左轉(zhuǎn)車(chē)流在交叉口Pc四個(gè)方向上的的左轉(zhuǎn)總延誤為：

(17)

2 應(yīng)用實(shí)例與對(duì)比分析

下面選取北京市2條相交干線(xiàn)作為研究對(duì)象，對(duì)相交干線(xiàn)的協(xié)調(diào)控制進(jìn)行實(shí)證研究. 2條道路為西大望路與廣渠路，相交于交叉口西大望路—廣渠路交叉口，其中東西方向廣渠路為雙向8車(chē)道，南北方向西大望路為雙向8車(chē)道，協(xié)調(diào)控制范圍內(nèi)共包含6個(gè)交叉口.

東西干線(xiàn)方向，西進(jìn)口起點(diǎn)為廣渠路與九龍山路交叉口，東進(jìn)口為東四環(huán)與廣渠路交叉口；南北干線(xiàn)方向，南進(jìn)口為大郊亭中街與西大望路交叉口，北進(jìn)口為百子灣路與西大望路交叉口. 2條相交干線(xiàn)交叉口分布及標(biāo)號(hào)情況如圖3所示.

圖3 相交干線(xiàn)交叉口分布示意圖

2.1 協(xié)調(diào)優(yōu)化方案

協(xié)調(diào)優(yōu)化方案的實(shí)施時(shí)段為交通流流量穩(wěn)定的平峰時(shí)段，選取平峰時(shí)間進(jìn)行調(diào)查. 廣渠路按時(shí)速60 km/h設(shè)計(jì)，西大望路按時(shí)速55 km/h設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)控制方案以西大望路—廣渠路交叉口為基準(zhǔn)交叉口.

1)車(chē)流量調(diào)查

經(jīng)過(guò)調(diào)查得到干線(xiàn)系統(tǒng)各個(gè)路口外部出入口的平均小時(shí)交通流量如表1所示，其中流量數(shù)值均為折算為標(biāo)準(zhǔn)小汽車(chē)后的交叉口進(jìn)口道流量.

表1 交叉口平均小時(shí)流量折算表 pcu·h-1

2)確定公共周期

根據(jù)起點(diǎn)流量與各個(gè)交叉口的匯入和駛離流量，根據(jù)模型中的計(jì)算公式，得到在相交交叉口進(jìn)口道的流量比，從而算得公共周期為160 s.

3)系統(tǒng)相位差計(jì)算與優(yōu)化

首先計(jì)算理論絕對(duì)相位差. 根據(jù)各交叉口間距和交叉口間可連續(xù)通行的車(chē)速，計(jì)算各交叉口理論絕對(duì)相位差. 根據(jù)理論計(jì)算結(jié)果，運(yùn)用本文得到的相位差優(yōu)化控制模型調(diào)整理論相位差，優(yōu)化調(diào)整后的相位差見(jiàn)表2.

表2 干線(xiàn)協(xié)調(diào)控制各交叉口優(yōu)化相位差 s

2.2 實(shí)施效果

按照本文模型計(jì)算出的干線(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化方案，運(yùn)用實(shí)際調(diào)查的數(shù)據(jù)輸入SYNCHRO仿真軟件中，對(duì)比分析了實(shí)施協(xié)調(diào)控制方案后的7個(gè)交叉口在平峰時(shí)段的控制效益，采用應(yīng)用協(xié)調(diào)控制方案前后的交叉口車(chē)輛平均延誤作為對(duì)比指標(biāo)，如表3. 應(yīng)用協(xié)調(diào)控制方案進(jìn)行配時(shí)后的7個(gè)交叉口的車(chē)輛平均延誤比現(xiàn)狀減少了16.8%，說(shuō)明本文協(xié)調(diào)控制方案實(shí)施效果較好，具有應(yīng)用價(jià)值.

表3 各交叉口評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)對(duì)比

3 結(jié)束語(yǔ)

本文將干線(xiàn)協(xié)調(diào)方法運(yùn)用在2條干線(xiàn)相交的情況，通過(guò)對(duì)相交干線(xiàn)車(chē)流運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行分析，以延誤最小為基礎(chǔ)進(jìn)行相交干線(xiàn)協(xié)調(diào)控制方法的研究，提出了非飽和狀態(tài)下基于延誤的相交干線(xiàn)協(xié)調(diào)控制模型，并結(jié)合仿真軟件驗(yàn)證協(xié)調(diào)優(yōu)化效果. 實(shí)例驗(yàn)證表明，本文建立的協(xié)調(diào)控制模型可用于2條相交干線(xiàn)都需要實(shí)施協(xié)調(diào)控制的情況，能有效地協(xié)調(diào)相交干線(xiàn)上的交叉口的配時(shí)，降低車(chē)輛在交叉口的延誤，提高通行效率. 本文研究的時(shí)段為平峰時(shí)段，交通流為非飽和流，運(yùn)行情況相對(duì)簡(jiǎn)單. 對(duì)于交通流量較大、擁堵情況下的早高峰與晚高峰時(shí)段，交叉口出現(xiàn)飽和狀態(tài)交通流，因此非飽和流假設(shè)下的模型不適用，還有待進(jìn)一步的研究.

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Traffic coordinated control model of the urban intersecting roads based on the delay model

YUAN Zhan， YU Quan

(Beijing Key Lab of Transportation Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)

The purpose of this paper was to study the coordination method of two intersecting arterials in the city, in the situation when the arterials should be controlled at the same time. Considering the traffic flow characteristics of the intersecting arterials, this paper proposed a co-coordination model based on traffic flow characteristics. The Webster timing method was used in the model to calculate the intersection signal parameters. And a new optimization model of phasing based on the index of minimum queuing delay was established.Then taking intersecting arterial roads in Beijing as an example, the coordination method proposed in this paper was used to design the timing plan of the arterial roads.The traffic situation before and after was compared and analyzed in SYNCHRO. The simulation results show that the queuing delay of the system was decreased by 16.8% when the co-coordination model was used in the arterials.The analysis results show that the above method is suitable and effective for the situation. It is able to decrease the minimal delay of the traffic flow, as well as improve the control effect at the intersecting arterials.

urban transportation; coordinated control; intersecting arterial roads

10.13986/j.cnki.jote.2015.05.004

2015- 03- 09.

袁 展(1990—)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)橹悄芙煌刂? E-mali：yuanzhan1990@163.com.

U 491

A

1008-2522(2015)05-18-06