城区交通红绿灯信号控制方案研究

城区交通红绿灯信号控制方案研究

虞叶飞

虞叶飞

（南京莱斯信息计算股份有限公司江苏南京210000）

摘要：交通红绿灯的出现，使得路面交通得以有效管制，对于交通流量能够起到很好的疏导作用，大幅提升道路通行能力，显著降低交通事故发生率。为了能够实现对交通道路的先进化、科学化及合理化管理，必须采取有效措施来加强城区交通红绿灯信号控制，推动城区道路交通的正常化、高效化、安全化运营。

关键词：城区交通红绿灯信号控制

随着我国经济水平的迅速提高，建筑、人流及车流量的快速增加，地面交通压力持续增大，地面交通拥挤不堪，城市交通状况很是糟糕。交通红绿灯的出现，使得路面交通得以有效管制，对于交通流量能够起到很好的疏导作用，大幅提升道路通行能力，显著降低交通事故发生率。为了能够实现对交通道路的先进化、科学化及合理化管理，必须采取有效措施来加强城区交通红绿灯信号控制，推动城区道路交通的正常化、高效化、安全化运营。因此，展开有关城区交通红绿灯信号控制的相关研究，对于促进我国交通事业的健康、平稳发展具有十分重要的意义。

一份科学、合理的城区交通红绿灯信号控制方案，并不是简简单单、一蹴而就的，而是需要相关工作者们事先进行理论分析，在得出一个初步方案之后，随后对当地交通状况进行实地测量，并同时进行指标计算。然后认真修改初步制定的信号控制方案，从而最终得出一份满意的红绿灯信号控制方案。

结合多年实践经验，笔者认为，一份科学、合理的城区交通红绿灯信号控制方案主要包含以下几方面：

一、红绿灯信号的时段划分

研究发现，在一天当中，大多数交通十字路口在不同时间段内的交通量呈现一定的周期变化规律。基于此，为了实现在红绿灯交通信号的控制下，任意时段内该十字路口的通行效率都能有所提高，可根据实际情况制定多段式的信号配时方案。在城市，根据人们的出行特点，通常可分为早高峰期、晚高峰期等多个时段，这些时段的共性在于上下班车流量、人流量较为密集。

二、信号相位的设计

在认真研究十字路口的特征、充分调研该路口交通流状况的基础上，方可进行十字路口信号相位的设计。由于信号相位划分往往应与车道功能划分同步进行，设计人员应对十字路口的交通流运行效率、交通参与者心理以及交通安全等因素进行综合、充分考虑后方可进行设计。例如，当某交叉路口进道口的路面较为宽阔、右转车辆较多时，根据这一实际情况，可设置专用右转车道，并同时划分右转专用相位，此时的信号相位与车道划分分配方案是最科学、合理的。

三、信号周期的计算

实际上，当某十字路口具有交通信号时，其交通信号配时方案往往会直接影响到十字路口的交通运行效率。从另一层面来讲，不断完善和优化配时方案（或者说绿信比与信号周期之间实现最优配置），是显著提升交叉路口交通运行效率的关键之所在。同时，作为配时方案中最为重要的参数之一，信号周期的适当延长，一方面有助于车量平均停车次数的有效降低，同时有助于整个交叉路口通行能力的大幅提升。另一方面，车辆的平均延误时间将会有所增加。

四、相位绿灯时间的计算

事实上，由于受到信号的变化控制，车辆往往被迫停止或者减速，而为了将平均延误时间降至最低，必须精确计算相位绿灯时间，准确确定交叉路口各个相位的绿灯持续时间。这也就意味着，交叉路口在各个方向车道上行驶的车流饱和度应该是大体相等的，即每个相位的绿信比与该相位的交通流量比成正比例关系。

例如，当某红绿灯处于正常运行状态时，在某一方向上，倘若绿灯持续时间为25秒，则一般可通过10辆车；而当绿灯持续时间延长至45秒时，此时则能通过25辆车。深入分析这一现象，我们发现，由于车辆起步加速需要一定时间，再加上等待黄灯的时间，使得绿灯持续时间越长，在该方向上单位时间内车辆通行数量自然就会越高。基于此，为了提高单位时间内车辆通行数量，有效缓解车辆拥堵问题，需要延长绿灯持续的时间，即延长交通信号控制系统的周期。但同时，根据交叉路口示意图（如图一所示），倘若两个相对方向处于通行状态，另两个相对方向则处于停止状态。也就是说，当我们一味延长绿灯持续时间，使得该绿灯方向的车辆通行无阻，必然会导致另一相对方向车辆的较长时间等待与延误，显著增大车辆油耗，并且还可能滋生一些其他交通问题。与此同时，当交叉路口饱和度较小时，多数人都希望红灯所持续的时间越来越短。在这种心理的驱使下，倘若车辆较少时，许多工作者一味追求通行能力的提升，以长周期来控制交通灯信号。而这种做法非但不能解决问题，反而延长车辆延误时间，产生更多的交通问题。因此，在设计交通灯控制系统时，周期时长既不能太长又不能太短。

结语

综上所述，为了加强城区交通红绿灯信号控制，推动城区道路交通的正常化、高效化、安全化运营，做好红绿灯信号的时段划分、信号相位的设计、信号周期的计算、相位绿灯时间的计算等工作，推动我国建筑事业的进一步发展。

参考文献

[1]李克平,王长君.城市道路交通信号控制的若干问题[J],测绘通报,2011(7).

[2]吴华明.城市交通信号控制及其应用研究[J],城市建设理论研究,2013(15).