宋曉娟蔣雨洋

　　山東交通學院，山東濟南250357

　　摘要：在交通問題上，人人都能提出建議，但不同出行方式的人所提出的建議往往是相互矛盾的。在交通政策、交通規(guī)劃、建設方案和管理措施的制定過程中，要結(jié)合城市社會經(jīng)濟情況、交通發(fā)展階段、市民出行習慣等多種因素。“交通緩堵有個重要的‘五階梯理論’，分別是信號配時優(yōu)化、路口渠化優(yōu)化、路口單點改造、路網(wǎng)完善、出行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。這五點投入資源是遞進的，緩堵效果也是遞增的，而目前我們做的多相位是信號燈走向智能化的第一步，信號配時優(yōu)化又是交通緩堵優(yōu)化中最基礎的，我們只有首先完成了信號燈優(yōu)化調(diào)整，實現(xiàn)信號燈多相位讓更多司機行車時各行其道，讓更多交通參與者能有屬于自己的路權(quán)，這之后才有可能完成干線協(xié)調(diào)，才能走向動態(tài)交通智能化。”本文以常見的十字交叉口為研究對象，常規(guī)4相位配時方案的基礎之上，建立模型優(yōu)化，將通過路口車輛的延誤時間最少最為目標進行研究。

　　關鍵詞：信號配時;模型優(yōu)化;目標函數(shù)

　　1交通信號動態(tài)配時模型

　　(1)交叉口敘述和字母符號規(guī)定

　　由于右轉(zhuǎn)車輛通常不受信號燈控制，故此處不將右轉(zhuǎn)車輛納入考慮范圍,以經(jīng)典的4相位十字路口作為研究對象。

　　令p=1,2,3,4分別代指四相位;

　　a=1,2,3,4分別代指四個進口道;

　　w=1,2分別代指進口道里的左轉(zhuǎn)車道與直行車道;

　　tp表示第p相位綠燈時長;T總表示周期總共時長;

　　tmin和tmax分別指的是相位里最小與最大綠燈的時間;

　　Tmin總和Tmax總則分別代指周期的最小時長與最大時長;

　　nax代指交叉口里第a方向中的第x車道的飽和流量;

　　qax(t)代指第a方向第x車道t時刻的流量;

　　sax表示第a方向第x車道在信號周期開始時的初始排隊長度;

　　lpaw則代指第p相位的綠燈亮時a方向的w車道范圍內(nèi)的最大排隊距離。

　　為簡化實驗,將在第p相位中被給予綠燈時間的車流稱之為第p相位的車流,有下列假想：

　　①每一個信號周期當中只能由綠燈時間和紅燈時間構(gòu)成,均不將黃燈時間納入?yún)⒖?

　�、诓蛔餍盘栭g隔的時間計算,上個相位方案的結(jié)束便開始下一個相位;

　�、郛斁G燈信號亮時，車的啟動前后總損失時間不納入考慮中。

　　(2)交叉口延誤計算

　　由于在高峰時間段，路口各個方向車流量相對平峰時段略微較大，各個方向各條車道上，在綠燈結(jié)束后仍會存在著壓車的情況，不能一次性清空排隊車輛。下面分相位進行討論：

　　1)第一相位的延誤

　　第一相位分別有兩列車流，均為左轉(zhuǎn)車流，a=1&3，w=1，此相位在綠燈亮后開始放行，當綠燈結(jié)束一刻，停車線后的車流排隊長度為:

　　3)第三項位的延誤

　　第三相位分別有兩列車流，均為左轉(zhuǎn)車流，a=2&4，w=1，此相位在綠燈亮后開始放行，當綠燈結(jié)束一刻，停車線后的車流排隊長度為:

　　d(t1，t2，t3，t4)=(d1+d2+d3+d4)/T

　　(3)配時優(yōu)化模型

　　由于交叉口設計與相位相序安排不適應造成的交叉口時空資源損失和事故隱患越來越多，合適的相位相序優(yōu)化成為了當代交通熱點問題。本文以最小延誤為目標，優(yōu)化各個參數(shù)，使交叉口綠燈時間利用率最大化，提出如下模型。

　　(1)(2)(3)(4)均意為周期時間與綠燈時間要符合現(xiàn)實;因為該模型將各相位車道上排隊由于高峰期的緣故在綠燈結(jié)束后仍沒有完全消散的狀況納入了考慮之中，所以(4)(5)(6)(7)指的是每一個相位的綠燈完結(jié)的時刻，此相位車流的排隊長度一定要為非負的數(shù)值;又因為此模型僅僅模擬出一個周期，所以考慮到極端的配時方案的發(fā)生,(8)(9)(10)(11)又指的是每一個相位的綠燈開始亮的時候,這個相位的車輛等候符合最大排隊長度的限制要求。

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