内蒙古工业大学本科毕业论文
li——第i个信号相位损失的时间
si——第i个相位信号冲突的个数
?ij——第i个相位的第j股车流所在相位的绿信比 Lij——第i个相位的第j股车流所占用的进口车道数 L'ij——第i个相位第j股车流所汇入的出口道的车道数 La——第i个相位第j股车流的进口道车道数
Lb——第i个相位第j股车流所汇入的出口道的车道数
KL——信号交叉口损失的时间的修正系数 KS——信号交叉口安全性的修正系数
KU——信号交叉口空间和时间资源利用率的修正系数 能够利用建立的模型根据以下步骤来确定最优的相位方案 ①首相先确定目标函数的可行方案
②通过信号相位中的交通流，计算每个信号相位方案的绿信比和信号相位周期时间。
③依据路口车辆的满需要求，确定各相位优化模型的系数 ④利用各种参数得到的目标函数最小的方案确定为最优方案
3.3信号配时方案的优化
传统的配时方案一般利用韦伯斯特公式，它的使用条件一般都是饱和度小于零点六的不饱和交叉口，由于饱和与过饱和的交叉口计算得到的周期相比于具体情况来说差距很大，这样的配时不适合。相对于没有饱和的交叉口而言，以下试图构建较为适合的模型。
3.3.1选取效用指标
延误时间是车辆通过交叉口受阻程度的衡量标准，交叉口的饱和度在0.6——1.2之间有一个适用的延误公式如下
2?1?g/c?2d?0.38C?173X2??X?1???X?1??16X/C? （公式3-9）
?????1??g/c??X??式中：d——车行道当中每辆车平均停车延误，s/辆 C——周期时长（s）
25
内蒙古工业大学本科毕业论文
g/C——车道组的绿信比
x——所计算车道的饱和度，即交通流量与通行能力之比 c——车道的通行能力
这个公式比较饱和的交叉口而言可以得到非常理想的需求。公式中的第一项表示的是车辆的平均延误，即车辆到达交叉口在时间上产生的是均匀分布的延误，公式中的第二项是超出平均到达的基础上，由于信号周期失效以及随时到达交叉口而产生的延误附加引起的总延误。
3.3.2信号周期模式
当信号配时在混合交通流的时候，自行车以及行人这些交通若是群体就会得到充分的保护，每个方向的行人都必须保证安全过街，这就是说行人过街的时间综合应该大于最小的周期时长。行人需要的过街最短时间由下面的公式计算：
gmin?7?LP?I （公式3-10） VP式中：LP——行人过街的街道长度（m） VP——行人过街的速度（取1.2m/s） I——绿灯间隔的时间（s）
依据C???g?l?这个公式，得到最短周期Cmin??gimin?L（公式3-11）
i?1n图3-15 信号周期图
以下依据现有的实验资料来讨论是否能够利用最短的信号周期，做为路口的现有利用的周期，分析四进口道道的路口，所有的进口道的车流量均匀分布，每个进口
道
的
饱
和
流
取
1800pcu/h，信号相位方案是绿灯时间相等的两相位，假定绿灯一共的损失时间是10s，研究车辆延误时间和信号周期长度的作用图如图所示。实际的信号周期以Cmin为最低标准，其理论上交通流的总延误时间会很大，此时的
26
内蒙古工业大学本科毕业论文
饱和度是1.但是实际的车辆延误时间却不是这样，只会在短时间内数值达到一个很大的值。
分析到各相位的车流饱和度不宜大于0.90，引入以下函数：
（公式3-12）
?nmin??gi?L?C?180?i?1(C?L)?maxyij? （公式3-13） s.t.??i?C?Y?Xij?0.90???式中：Xij——第i个相位第j个进口道的饱和度 ?i——第i个相位的绿信比
maxyij——第i个相位第j进口相位的机动车流量比 L——周期当中的总损失时间
Y——组成的周期全部相位的最大流量比的总和
3.4相位差协调控制
为了是交叉口通行的车辆顺畅的通过交叉口可以将相邻的交叉口协调控制来解决交叉口距离很近，各个交叉口分别设置的单点信号控制，由于车辆通常会遇到红灯而造成的通行不顺的问题。
相位差协调控制就是俗称的“线控”，其是在一条干线上的车辆，是两个相邻的交叉口信号一某种方式协调控制起来，依据同一种相同的方案联动起来的控制方式。
1）相位差协调控制的条件一般控考虑以下四个因素：
①交叉路口的距离要合适，通常是车辆在这个期间运行时不超过一个信号周期的时间
②路口与道路中的车辆通行很少被行人所干扰
③一般在路段中干线的车流量越大，相邻近的交叉口信号相位就越需要进行相位协调控制
④通常情况下干线的车流量在运行过程中都是非常平均的。
27
内蒙古工业大学本科毕业论文
2）相位差协调控制计算的步骤
计算时所需要的数据有：@交叉口的距离@相交道路以及主干道的宽度@进口道的车道数以及宽度@道路中的实际车速@分方向的限制车速和交通量等等。
步骤按下列顺序：
①确定公共周期，计算交叉口的周期，将周期时间非常大的交叉口做为重点，切确定为公共的周期时间。
②确定交叉口的绿灯时间：分别计算个交叉口的绿灯时间。沿线交叉口上干道的最小绿灯信号时间，就是以最重要的交叉口干道的绿灯信号时间为依据，依据每个交叉口所需的最小的绿灯信号时间，来确定其他交叉口的最小绿灯信号时间。
③确定相位差：依据主干道上的实际车速，考虑到个路段上行人的影响以及路线的特征，以车速来确定相位差。其有两种具体的方法，其一是先确定公共周期和系统周期素的的数解法，其二是利用时间和距离的关系图来分析。
3.5计算的流程示意图
图3-16流程示意图
28
内蒙古工业大学本科毕业论文
收集交叉口道路几何条件和交通量条件 确定进口车道的渠化方案 初选信号相位方案 估算各种车道的饱和流量 根据相邻路口协调要求调整相位相序 确定各种车道的饱和流量比 确定绿灯时间间隔 计算各相位最大流量比总和 确定信号损失时间 Y?0.90 计算满足各约束条件下的最优信号周期 计算各相位绿信比和绿灯时间 计算各项评价指标 满足要求 确定信号配时方29