有轨电车平面交叉口交通组织 及信号优先一体化设计研究

发表时间:2020/9/15   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:张昳
[导读] 摘要:有轨电车在我国迅速发展,探究有轨电车平面交叉口交通组织及信号优先一体化设计是提高有轨电车旅行速度、提升服务品质、优化地面交通的关键环节。
        北京城建设计发展集团股份有限公司  北京  100037
        摘要:有轨电车在我国迅速发展,探究有轨电车平面交叉口交通组织及信号优先一体化设计是提高有轨电车旅行速度、提升服务品质、优化地面交通的关键环节。
        关键词:有轨电车;交通组织;信号控制;一体化
        引言
        我国有轨电车交通系统正处于快速发展期。在有轨电车建设运营的过程中,我们发现平面信号交叉口是影响有轨电车旅行速度的关键因素,有轨电车对现状地面交通的交叉口通行能力与服务水平也产生一定影响。为保证地面交通系统的良好运行、有轨电车行业可持续发展,探究有轨电车平面交叉口的交通组织设计及信号控制方案是十分必要的。
        1.有轨电车平面交叉口交通组织分析
        目前专家学者关于有轨电车于交叉口直行的研究已相对完善,但对于有轨电车转弯的交通组织尚未形成标准化成果。
        1.1路中-路中
        有轨电车路沿路中敷设,转弯时与机动车存在4处冲突。因此在进行在相位布设时,有轨电车相位可与垂直方向的左转车辆、或不产生冲突点的垂直向直行及左转车辆同时放行。
 
        图1冲突点分析(路中-路中)
        1.2路侧-路侧
        1.2.1路侧-路侧(一)
        有轨电车按图2(一)方式敷设,共存在6处冲突点,图2情况下的交叉口,有轨电车可采取与平行向直行社会车辆共用相位。
        1.2.2路侧-路侧(二)
        有轨电车按图(二)方式敷设,共存在8处冲突点,有轨电车可采取与垂直向左转社会车辆共用相位。
        1.3路中-路侧
        1.3.1 路中-路侧(一)
        有轨电车按图2(三)方式敷设,共存在7处冲突点,有轨电车与各向车辆均存在冲突,此情况下,只可通过增加有轨电车专用相位保证有轨电车正常通行。
        1.3.2 路中-路侧(二)
        有轨电车按图2(四)方式敷设,共存在3处冲突点。此情况下,有轨电车相位可选用的方式较多,可选择与不产生冲突的一向社会车辆放行,或与垂直向的左转、直行车辆同时放行。
 
        图2 交通组织示意图
        2.有轨电车信号优先策略探讨
        2.1 信号优先策略分类
        (1)被动优先:该策略主要通过有轨电车的运行特性、站台布置、停站时间等因素来确定并优化交叉口信号配时方案,无需考虑交叉口区域是否有有轨电车到达。此策略在有轨电车运行状态稳定且发车频率较高时,效果显著。
        (2)主动优先:主动优先需要在交叉口接近区域以及离去区域布设检测器,通过对有轨电车位置的检测来对交叉口信号进行调整,并给予有轨电车一定的优先权。根据优先响应条件,主动优先又可分为绝对优先和相对优先。其中红灯早断、绿灯延长、相位跳转、插入相位等是有轨电车主动优先常用的策略之一。
        (3)实时优先:该策略需要采用定位装置采集实时数据信息,并将人均延误、车辆延误最小为目标,建立控制模型,进行信号控制方案的优化。
        2.2信号优先策略对比
        通过对信号优先策略的分析,对比分析各信号优先控制策略的特点:
        表1 信号优先控制策略对比
        由上述分析可知,绝对优先能保证有轨电车不停车通过交叉口,实时优先控制策略是在人均延误、车辆延误最小的约束条件下,进行信号相位的分配,这两种方式对交叉口的改造均较大。
        3.有轨电车平面交叉口交通组织及信号优先一体化设计
        有轨电车平面交叉口交通组织与信号优先控制相辅相成,探究不同的信号控制策略与交通组织的一体化设计,对理论研究及工程实践有重要意义。
        本文以青岛城阳有轨电车示范线为例。青岛市城阳区现代有轨电车示范线一期示工程线路全长8.77km,全部为地面线,设站12座。
        本文截取春阳路与长城路交叉口,结合vissim软件,分别采用被动优先、绝对优先及无优先(现状)进行对比仿真。得到如下结果:
        现状采用固定配时的方式,相较于被动优先及绝对优先方式,交叉口中有轨电车、社会车辆及人均延误均较高。采用绝对优先时,有轨电车通过交叉口的旅行时间、延误水平最小,但对社会车辆的影响较大,被动优先有轨电车及社会车辆的延误适中。就人均延误水平,绝对优先的人均延误水平最低,符合我国优先发展公共交通的策略引导。
        4.结论
        本文探究有轨电车平面交叉口交通组织的形式,结合信号优先控制策略提出一体化设计理念,并结合青岛城阳有轨电车示范线进行仿真分析,具有一定的工程参考价值。
        参考文献:
        [1]杜建坤.基于多路径优化的有轨电车信号协调控制方法[D].东南大学,2019.
        [2]吴佳骐,胡军红,俞洋.基于多属性决策的现代有轨电车动态信号优先控制策略[J].南京工业大学学报(自然科学版),2019,41(02):218-223.
 
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