衡州大道高峰期区域车流堵塞动态调度研究

衡州大道高峰期区域车流堵塞动态调度研究

王萌萌

湖南高速铁路职业技术学院

摘要：

目前，市主城区共有13个主要交通拥堵交叉路口，衡州大道主干线各交叉口交通拥堵，在城市早晚高峰时段影响程度最直观。在高峰期时段对运行车辆实施动态调度，运用先进的科学技术手段及管理手段，将干线的各个交叉口单体交通信号控制，划入区域信号控制系统中，并对区域的交通信号控制系统及城市交通管理措施进行优化，实现智能化交通指挥。

关键词：区域控制 动态调度 城市交通

0 引言

随着城市经济水平的不断发展，对城市交通发展的“绿色性”水平要求越来越高，“绿色交通”是城市交通可持续发展的必要路径。近年来，衡阳市机动车保有量和非机动车保有量呈现“双高”的态势，经济水平的高速发展对市区的交通能力提出了巨大挑战。对全市城区道路早晚高峰期间部分路段、路口交通出现拥堵的实际情况，衡阳交警部门及时研究。虽制定了相应的交通疏导方案，但实际效果与预期的有一定差别，尤其是在早晚高峰期，使用的交通信号控制系统及方法已经不能满足当前城市的交通需求。因此，开展智能交通控制系统中高峰期车辆动态调度研究，实施“绿色交通”，对提高道路交叉口的交通运行效率、通行能力，有效控制交叉口的车辆流动，降低城市交叉口的交通事故、拥堵等情况，缓解城市道路交通压力具有至关重要的作用。

1 衡州大道路段基本情况

衡州大道是贯穿衡阳市中心的主干道，呈东西走向，东起珠晖区衡州街道与新园路交汇，西止蒸湘区二塘村与322国道相连，途径衡阳市中心四个行政区域，全长27公里，路幅最宽处64米，双向6车道，个别路段改为双向8车道。干线共设11个交通信号交叉口，路段距离最长的交叉口是长丰大道与衡州大道交叉口至蒸湘南路与衡州大道交叉口间距3600米，距离最短的交叉口是蒸湘南路与衡州大道交叉口至蒸阳南路与衡州大道交叉口间距750米。沿途路段交叉口多，两交叉口间距落差较大，车流疏解矛盾严重，非机动车与行人与机动车争道抢行现象普遍，交通违法和交通事故高发，早晚高峰时段交通拥堵成为常态化。

2 衡州大道路段车流汇集情况

衡州大道路段沿途经过市中心片区，车流走向横跨珠晖、雁峰、蒸湘、高新区四个行政区域中心城区，汇集主城区东西走向车流。衡州大道是市中心主干道、东西向交通性主干道，东连京港澳高速公路与市内二环路、三环路相连，西接潭衡、衡桂、衡永高速公路及衡祁快速干道，是城市快速路网"田"字型骨架的重要一"横"，汇集了跨市跨区的车流。其次，衡州大道主干线沿途经过衡阳市体育中心、万达广场、杉杉奥特莱斯、汽配城等重点商圈，这些重点商圈、市场、大型超市及商圈周边路段和交叉口也是车流的主要汇集点。

3 沿途拥堵交叉口现状

目前，在衡州大道沿途易堵的道路交叉口，主要有蒸阳南路与衡州大道交叉口、 蒸湘南路与衡州大道交叉口、长丰大道与衡州大道交叉口及衡茶路与衡州大道交叉口几个常态已堵道路交叉口。根据对这几个道路交叉口及沿线途径路段现场调研，易堵的特点大致相同。衡州大道是贯穿衡阳市中心东西走向的主干道，主干道道路相对宽敞，但沿途的交叉口支线道路却普遍狭窄，与衡州大道主干道的车辆分流存在一定冲突，道路分流供需矛盾严重，从而导致这几个道路交叉口在早晚高峰期时段，出现常态化的交通堵塞。衡州大道各路口交通流特性，城区主要单点定时控制方式、单点感应控制方式、单点自适应控制方式几种交通控制方式来对市区路口进行智能交通信号科学化管理。由于衡州大道主干道的交通流量变化大而且不规则，各个交叉口的区间间距落差较大，难以用定时信号处理的交叉口，当主干道和次干道（或支路）的交通流量都比较大时，沿途将出现大面积堵塞情况。

其次，在衡州大道主干道大部分路段未设置非机动车道，从而滋生了行人和非机动车争道抢行的行为成为普遍现象，尤其是在蒸阳南路与衡州大道交叉口、 蒸湘南路与衡州大道交叉口这两个道路交叉，行人与非机动车跟机动车车抢道的现象尤为突出。通过对衡阳市主城区交通事故发生率与违法违章统计数据的了解，衡州大道沿线主干道的行人、非机动车、机动车的违章及出现交通事故的比例较高，交通有序度低，尤其是在早晚高峰期时段特别严重，在各个道路交叉口经常出现非机动车或行人逆向行驶的现象，直接导致非机动车与机动车剐蹭交通事故高发，严重影响车流走向，导致整个主干线大面积出现堵塞。

4 易堵道路交叉口致堵原因分析

衡州大道易堵道路交叉口的主要原因，从主干道及支线的基础设施及区域线路的交通特性上分析，主要存在以下几个致堵原因。一是，主干道与支线的车流疏解需求矛盾突出，道路通行能力匹配是其产生交通拥堵的直接原因。由于蒸阳南路、 蒸湘南路、衡茶路、苗圃保卫里路道路狭窄，大部分都只有单条通道，能为衡州大道主干道分流的能力较小，但这些路段却是城区的主要交通要道，它们承载了远大于道路本身通行能力的交通车流量。其次，苗圃保卫里路与衡州大道交叉口为畸形交叉口，路口通行能力低，早晚高峰交通流量超出路口承载能力。苗圃保卫里路口只有单向通道且道路极其狭窄，导致过往的车流期饱和度过高，严重制约苗圃方向汇集交通流的快速疏解出口通行能力。　二是，主要交通道路交叉口交通组织不合理。蒸阳南路、蒸湘南路、衡茶路、苗圃保卫里路与衡州大道主干道路宽进行比较，未改线前几条主要通道都是双向两通道，个别只有单向单通道。由于车道受限，在这几个道路交叉口的左转车流经常干扰通的直行车流，形成堵点。直接导致后续通行的车流形成长排队，将该路口及后面各交叉堵死，严重影响后续车辆通行。三是，交通次序混乱，交通违章违法及事故影响因素较大。蒸阳南路、 蒸湘南路、衡茶路、苗圃保卫里路道路狭窄，这些区域联通主城区，区域居民人口多，非机动车辆出行普遍，直接导致区域内交通违法、事故等干扰因素较多。居民与非机动车辆的争道抢行，行人与非机动车辆车辆逆行，不文明礼让及行人随意闯红灯等行为普遍。这些行为都严重影响着主干道的交通秩序、安全和通行效率。四是，未预留公交车停靠点，严重干扰路段车辆通行。衡州大道市中心部分路段公交车站采用非港湾式路边停靠，由于车道宽度不足，公交车车体较宽，车流较大，在公交车路边停靠上下客时，直接妨碍后续车辆正常通行，将拥堵蔓延扩散到路段。　　

5 高峰期区域车流堵塞疏解措施

5.1 优化区域交通组织

根据衡州大道主干线道路交叉口及干线区域各支路交叉口的交通特性，首先对道路交通的基础设施进行优化。根据道路交通规范要求设置交通流线，降低交通冲突点设置比例，提高沿线路段交通有序度，减少交通违法，降低交通事故发生的可能性。其次，各个易堵交叉口及沿线路段的畅通性，减少左转车流对直行车流的干扰，优化车辆左转方案，有效缓解交通拥堵。三是，实施平滑交通流，针对主干道与支线车流不匹配问题，进行优化信号配时，采用多点自适应信号控制模式，不断提高路口通行能力，减少停车次数，降低能源消耗和汽车排放污染。

5.2 实施干线并线改造

针对蒸阳南路与衡州大道交叉口这个全年拥堵的交叉路口的改造，将原来的双向6车道，并线改造成为双向8车道，左转车道取消，全部通道直行限速通行，该路段为全路段禁止停车及禁止大货车通行（6:00-22:00）。蒸湘南路与衡州大道交叉口的改造，将原来的双向6车道，并线改造成为双向8车道，在蒸阳南路与蒸湘南路段左侧合适区位设置调头出口，增设一条左转车道，右侧提前预留右转辅道，从而缓解直道通行压力。长丰大道与衡州大道交叉口的改造，由于这个路口是T型路口，将原来的双向6车道，并线改造成为双向8车道，增设1条左转车道，在蒸阳南路与长丰大道路段区间左侧合适区位设置调头出口，从而缓解长丰大道与衡州大道东向西行车辆左转压力。衡茶路与衡州大道交叉口改造，改造衡茶路南北双向通行右转通道，扩宽右转通道，增设衡州大道东西双向左转车道，1条车道为潮汐车道，根据车流情况进行调整，避免单向拥堵。

5.3 优化交通信号控制模式

优化主干道交通信号控制模式，采用智能交通信号控制系统，根据区域路段交通特性实施优化措施，沿线多采用自适应控与干线定时协调控制模式，对公交车出行采用公交优先控制方式。蒸阳南路与长丰大道路段全长3600米，为缓解车流同一时间车流汇集的问题，可以在这个在路段增设2个交通信号灯，该路段上的横向干扰较少，可以实现协调交叉口的交通特征，可实现平峰期绿波协调控制。针对公交车的出行，在满足路口最小绿灯时间和最大绿灯时间的有效范围内，通过平衡相关路段绿波协调策略，实时调整路口信号周期。通过延长或缩短红灯或绿灯信号开放的时间，实现公共汽车最大可能的不停车通过路口，切实提高公共汽车的通行速度，体现公共交通方式的优越性。采用自适应控与干线定时协调控制模式，路口埋设的交通检测器检测到的交通流量自动调整路口各个相位的时间，做到路口放行时间随车流量变化而变化，可以在系统上控制信号灯的时间、绿灯、红灯时间等，实现在电脑端就能控制信号灯，提高工作效率。

5.4 启用智能交通管控设备

交通次序混乱，交通违章违法及事故频频出现，直接导致道路长时间拥堵。启用智能交通管控设备可以有效解决交通次序混乱问题。启用人-车智能化管控系统，系统的主要特性是，通过红外线感应有物体侵入时，设备将启动报警进行语音提醒，要求行人或非机动车回到等待区内等候，通过智能语音提醒系统及违章抓拍警示系统，可以有效解决行人、非机动车闯红灯违章行为。启用智慧斑马线，在行人或车辆经过斑马线时，可根据道路交通流量动态调控的信号灯，为车辆驾驶人提供警示作用。启用智慧交通管理平台，在智能交通系统上，融合了通信、电子设备、计算机、人工智能、大数据及网络平台等设备手段，充分运用车联网技术，实现了人与车辆和道路协同。建立我市交通信息数据共享平台，实现信息资源共享、互联互通、协同联动执法，通过智慧交通平台节约各监管部门人力与物力的投入，有效提升城市管理水平。

6 结语

针对衡州大道高峰时段拥堵问题，从主干道及支线的基础设施及区域线路的交通特性及城市居民出行特点进行分析，找出了导致衡州大道主干道致堵的因素。通过优化干线的交通组织及信号控制模式，采取主干道车道并线改造措施，启动启用智能交通管控设备来疏解衡州大道主干道高峰时段道路交叉口的拥堵现状，减少道路拥堵、交通事故和交通污染等情况，从而提升衡州大道主干道车辆路口通行能力和城市管理水平。

参考文献

[1] 杨永强. 中小城市核心区道路交通综合治理关键技术研究[D].南京：东南大学，2018.

［2］朱晓方、李凯．中小城市交通拥堵问题存在的原因及对策［Ｊ］．住宅与房地产，２０１9（4）：285．

［3］董海龙，汤旻安，程海鹏.非均衡交通流五岔路口交通信号智能控制研究.［Ｊ］.郑 州 大 学 学 报.2017.1

［4］陈丹、高孝红.城市区域交通信号智能控制及其微观仿真研究［Ｊ］.武 汉 理 工 大 学 学 报.2009.12

［5］王萌萌.基于智慧交通体系平台疏解衡阳市城市交通拥堵的研究.[J].衡阳社会科学.2019.07

基金项目：衡阳市科技局2018年指导性项目--智能交通控制系统中高峰期车辆动态调度研究（S2018F9031019215）