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简议现代有轨电车平交路口信号优先与协同控制的实践

作者:2017-01-14 15:41文章来源:未知
  1引言
  现代有轨电车作为城市轨道交通体系中的一种重要交通方式,因其节能环保、投资低、运行成本低、安全舒适等显著特点,从1990年开始受到世界各国越来越多的青睐。我国随着城镇化进程的快速推进,越来越多的中小城市将目光投向更加适合城市区域建设及投资的现代有轨电车项目。截止目前,全国7个城市己开通运营、近10个城市正在建设、40余个城市开始规划现代有轨电车。
  但是,现代有轨电车作为新的交通方式,在中国混合城市交通环境下,面临全新的挑战。主要表现在:一是在提升有轨电车的吸引率、乘坐率的同时,如何保障周边社会交通的顺畅;二是在有轨电车专用路权的条件下,如何保障在路段断面的合理布置;三是在并行通行、路口平面交织的条件下,如何分配管理有轨电车和社会车辆的通行权。因此,需要开展有轨电车平交路口信号优先与协同控制研究,在保障有轨电车信号优先控制效益的同时,尽量减少对周边道路交通的影响。
  2有轨电车路口信号优先控制实施方案
  有轨电车路口信号优先采用基于感应主动请求与信息交互的实时有条件信号优先,需要注意的是信号优先不等于有轨电车不停车,而是通过采取绿灯延长、红灯缩短和插入相位等方式,尽可能避免或减少有轨电车停车等待时间,保障有轨电车的优先通行效率。
  2.1路口检测器布设
  基于车道上埋设的检测线圈,实时获取有轨电车到达和运行状态。在进入路口前的车道上连续设置4组检测器,分别为预告检测器、接近检测器、进入检测器和驶离检测器:预告检测器为虚拟检测器,其作用是相位时间预调整;接近检测器为请求位置信号的触发判断,根据请求信号触发点的时间来判断采取哪种优先控制策略;进入检测器和驶离检测器判断车辆的到达和驶离情况。
  2.2信息交互控制
  有轨电车信号控制器与道路交通信号控制机实时信息交互,实现有轨电车信号运营系统与道路交通信号控制系统的关联协同。信号机与有轨电车控制器控制信号进行交互,有轨电车通过接口单元收发信号机的信号,来控制有轨电车信号灯的启亮状态。
  当有轨电车请求信号触发请求优先阶段后,信号控制机基本的响应执行方式有五种。
  绿灯“前段”期间请求:接受请求,优先放行阶段继续。
  绿灯“后段”期间请求:接受请求,优先放行阶段延长。
  红灯期间请求:接受请求非优先阶段提前结束,前段、中段、尾段。
  强制请求:插入优先阶段。
  禁止响应(策略决定)的锁定期间:不接受请求等待优先阶段。
  2.3交通组织与相位方案
  根据不同路口有轨电车的交通组织形式,因地制宜实现不同交通情形下的有轨电车信号运行控制。根据有轨电车的交通组织方式,在通过路口时包括路中直行、路侧直行、路中左转、路侧转路中等多种方式,不同组织方式对应的有轨电车放行相位不同。
  3周边关联路口信号协同控制策略与方案
  3.1关联路口协同控制策略
  根据路口交通流向特征,设计有轨电车相交流向放行控制方式,以及远离有轨电车方向的协调控制,保障周边交通的协调组织。考虑到因有轨电车优先导致的路口拥堵,特别是非有轨电车相位的绿灯可能会被缩短,因此,需要对进入路口的社会车辆进行控制,采取“慢进快出”的控制策略,设计远离有轨电车方向的协调控制策略。
  3.2关联路口协同控制方案
  在干线交通流运行特征分析基础上,周边关联路口主要采取以下几种协同控制方案:①避免短连接路段的排队溢出控制;②大路口长排队的清空控制;③瓶颈路口路段的红波控制;④避免主要干线拥堵排队扩散控制。这里需要注意的是,协同控制并非传统意义的绿波,根据控制目标的不同,可采用绿波、红波、清空等多种手段。
  3.3配套交通管理设施设置
  周边关联路口协同控制方案的运行,需要配套设置交通管理设施,完善交通安全设施的配套保障,以及开展路口渠化和信号配时优化,提供交通信号控制效果的基础设施保障。
  4实地案例应用
  应用上面的控制策略和方案设计,在苏州高新区进行了实践,范围包括有轨电车1号线沿线17个信号控制交叉口和周边78个城市道路交叉口。其中有轨电车1号线,从龙安路站开始,经太湖大道、建林路、华山路、湘江路、何山路、珠江路、金山路,至苏州乐园,全线18.19km,初期设站10个。
  通过现场调查,有轨电车1号线优先控制后,沿线路口平均速度由21.7km/h提高到25.6km/h;为减少有轨电车对周边道路的影响,对周边千线及关联路口实施协同信号控制,实施后几条重要干线的停车次数、行程时间有所减少、平均速度显著提升,交通拥堵也得到了较大改善。
  5结语
  以苏州高新区有轨电车1号线为实践案例,本文设计了有轨电车信号优先实施方案,以及周边关联路口信号协同控制方案,应用效果表明:信号优先与协同控制方案的实施,保证了有轨电车在平交路口的优先通行,同时又降低了对周边关联路口的影响。但是,有轨电车发展不仅需要技术支撑,更需要配套制度、规范、指南的引领和保障,下一步需要尽快制定有轨电车信号控制技术标准及实施指南,推进完善有轨电车道路通行的管理业务规程与法规。
 

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