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摘要：城市道路信号交叉口是城市道路的重要节点，它把城市道路相互连接起来构成道路网，其通行能力直接影响城市道路的通达，交叉口的交通流密度过大，将会造成路口的拥挤与堵塞，影响城市道路的正常运行，而提高信号交叉口通行能力、减少道路交叉口的车辆因停车与延误造成的损失，是城市道路交通管理相关部门追求的目标，鉴于此，本文以信号交叉口为研究对象，探究其通行能力，并分析信号交叉口的运行状况。
关键词：城市道路；交叉口；交通信号控制；优化设计
引 言
不少城市在规划中不断提高布局的科学合理性，但城市道路交叉口这一重要交通节点上却经常出现各种安全问题，如何对其常见问题有效解决，充分发挥其城市交通网络连接价值就成为了当下城市交通工作中的关键任务。
1 城市交通交叉口设计的概论
1.1交叉口设计的要求以及内容
因为需要满足人们的通行需求，所以会存在纵横交错的道路，这样也会存在比较多的道路交叉口，这属于现阶段城市道路的重要组成部分。大多数的车辆以及行人在通过交叉口的时候，由于行进方向存在一定的差异，所以交通流的方向也会有所不同，这些交通流会互相干扰和影响，行车速度也会被减慢，车辆以及行人的通行速度也会受到影响，严重的话会产生堵塞的情况。所以需要选择合理的设计措施，来正确组织交叉口的交通，这样可以显著提升车辆以及行人的通行效率。
1.2交叉口设计原则
在设计城市道路交叉口的过程中，需要使得两条道路保持正交，要是存在外界影响因素，需要进行斜交的时候，就需要把道路交叉的角度控制在四十五度以上，并且也需要防止出现错误交叉的情况以及多道路交叉等问题。
在设计道路交叉口形状以及类型的时候，需要充分分析交叉道路的实际情况，而且需要掌握道路的交通组成，是否是城市主干道，而且需要掌握平均的行车速度以及单位小时通车量。
在设计交叉路口的时候，需要正确设计交通组织，由于车辆以及行人的行驶方向存在一定的差异，能给按照实际情况设置专用的转弯车道以及标线等形式。不仅如此，那些普通的城市道路能给设置红绿灯来限制交通的流向，防止出现交通拥堵以及混乱的情况。要想保障行车的顺畅，增强道路的通行能力，能给选择压缩进口道车道、分隔带以及增加车道条数等方法。人们也需要重视对于路口行车速度的设计，在设计城市道路交叉口交通设计工作的时候，需要正确计算路口的行车速度。要是相交的道路交通量相似，就需要降低执行交通的车速，不过和道路上的行车速度的差异，需要控制在二十千米一小时之内。城市道路交叉口，需要确保范围中不可以存在影响司机以及行人视线的障碍物，并且需要设置停车视距和信号的识别距离。要是存在特殊的情况，就需要社会限速标志来控制道路的通行速度。
2 道路交通信号控制机的主要功能介绍
道路交通信号控制机的主要功能可以总结出以下几点：
（1）自适应感应控制，简而言之就是其能根据交通流数据自动调整信号控制参数以实时地改变红绿信号灯的亮灭时间，为行人和车辆在不同情况下提供便捷。
（2）运行参数远程设置，即控制机在独立运行状态下也可被中央控制系统操控运行。
（3）分时段、定周期控制，道路信号控制机的运行参数可根据不同时段、不同道路状况将一天划分成不同的时间段，并在每个时间段内设置出控制效果最佳的信号变化周期。
（4）单点优化控制，信号机对检测到流量数据进行分析，根据分析结果在下个周期自动进行相位时间的调整，此功能有一个周期的转换时间，适用于车流量多的路口。
（4）无电缆感应式线协调控制，此功能具有三大优势：保证绿波带、适当增宽绿波带，实时调整各相位绿灯信号时间，提高交叉道路信号工作效率。除此之外，道路交通信号控制机还具有互联网实时协调控制、公交车优先控制、行人过街控制、现场手动控制、驱动可变标志、支持倒计时等功能。
3 交通信号控制策略研究
3.1单点信号控制
3.1.1单点定时信号控制
单点定时信号控制时段划分一般包括：早高峰、午高峰、晚高峰、早低峰、午低峰、晚低峰等。交通信号相位方案设计与交叉口车道渠化同步进行。
3.1.2单点自适应信号控制
（1）检测器布设方法有两种，分别是计算饱和度的检测器布设方法和计算排队长度的检测器布设方法。
（2）控制方法
1）根据路口整体的交通流量和排队长度确定路口是初始信号配时方案，然后开始自适应控制；
2）系统会实时地记录每一个信号周期相应的周期时间、相位绿灯时间和车道流量，同时在系统服务器的数据库进行存储；
3）系统每隔 15min 会从存储流量数据的数据库中里读取多个信号周期相位的最大车道流量值；
4）根据相位的平均饱和度值或者排队长度进行一次判断调整。因为路口各个车道的饱和流量值不同，所以在后台软件里可以根据实际情况调整此值（可根据经验值得出或根据公式计算）。
3.2区域协调控制
3.3.1 设计原理
（1）通过在交叉口进口车道安装感应检测器，统计分析交通流参数，实施交叉口感应式交通信号控制，提供参照标准用于排队长度重置。
（2）在交叉口出口车道上安装排队溢出检测器，可以实时分析研判出口车辆排队长度是否溢出，用于判断是否需要开启排队重置控制。
（3）根据交叉口的进出口流量、排队溢出状态优化交通信号配时方案，从而实现交通流区域均衡。
3.3.2 设计步骤
（1）根据交叉口之间路段长度、交叉口宽度、堵塞密度及车辆到达排队队尾的密度等测量或调研参数计算溢出检测器安装位置。
（2）采集交叉口出口溢出检测器上报数据，分析研判交叉口出口交通状态，计算判断交叉口的出口位置是否有排队溢出现象。
（3）分析统计溢出路段上游各交叉口进入排队溢出路段的车流量，计算并控制调节上游各交叉口最大绿灯时间，均衡上游区域各交叉口排队长度分布。
（4）实时计算分析区域各路段空间占有率，结合排队重置控制效果，生成交通信号优化评估报告，将反馈结果传给模型系统进行校正，形成交通信号优化的闭环控制模式。
3.2 干线协调控制
3.2.1 绿波信号控制
当干线路口的主路方向的饱和度相近时，而且饱和度＜ 0.9，次路方向的饱和度＜ 0.7 时，可以采用绿波带信号协调控制策略。在计算关键交叉口饱和度的基础上，选择适合的绿波带协调控制方案，优化路口的绿信比。当主路和次路饱和度均小于 0.6 时，宜采用感应控制，缩短车辆在路口的等待时间。当主路饱和度大于 0.9 时，产生一定的排队长度，绿波的通行速率和效率不能达到理想状态，不宜使用绿波控制。
3.2.2 干线动态绿波控制
（1）根据单点自适应控制方法，优化计算干道上各个交叉口的信号配时，得出干道上各个交叉口的周期时间和绿信比。
（2）选取信号周期最大的交叉口为关键交叉口，取信号周期最大值为干道上各个交叉口的公用周期。
（3）把公用周期与其他非关键交叉口的信号周期的差值加在非关键交叉口的协调相位绿灯时间上，结合排队长度的取值，得出经调整后的非关键交叉口的绿信比。
（4）计算干道上各路口协调相位正、反两个方向的饱和度的平均值。
（5）为了平衡干道上正、反两个方向的交通效益，系统每隔一定时间调整干道交叉口的信号周期、绿信比和相位差。
（6）为了保证车顺利通过干道，系统的调整时间不能小于车队以一定车速从干道上第一个路口到达最后一个路口所花费的时间，即系统的调整时间应大于最后一个路口的绝对相位差与协调相位时间之和。
4 结束语
综上所述，城市道路交通信号控制机是道路交通控制系统中关键的一项。合理的、规范的交通信号灯的设置，严谨的、高要求的交通信号控制机生产与使用要求，规范的、强制的交通信号控制机质量监督机制与检测工作，不但有利于加大交通流容量，还能有效减少交通安全隐患。
参考文献：
[1]交通诱导与信号控制协同优化策略仿真[J].俞灏，刘攀，徐铖铖，柏璐.东南大学学报（自然科学版）.2017（05）
[2]交通信号控制机中无线热点的设计和实现[J].施康.科技资讯.2015（31）
[3]单交叉口交通信号自适应控制系统及其拓展[J].罗金玲.计算机系统应用.2016（07）
[4]交叉口直行待行区的车辆延迟启动策略分析[J].王浩，包林基，云美萍.公路交通科技.2016（04）