关于道路交通信号控制“一机多岗”的应用思考
场景及优缺点
关于道路交通信号控制“一机多岗”的概念,我想对于相关从业人员应该不算陌生,顾名思义就是指一台交通信号机控制机通过内部方案设计,实现多个交通岗的控制,这些交通岗通常距离较近,且交通流相互影响较大。各位应该都知道,常见的路口基本为“一机一岗”,那么为什么会出现“一机多岗”的情况,又什么时候会应用“一机多岗”,并且应用“一机多岗”应用有哪些优缺点等等。下面和大家具体聊聊,观点可能比较片面,还望大家多多讨论!
一、“一机多岗”的应用场景
其实对于这个问题,其实并没有一个标准的答案,“一机多岗”作为一种信号控制形式,逐渐在一些特定场景下得到应用,这种形式可有限的利用道路、信号资源,特别地,在一定程度上可减少硬件成本的投入,下面列举几类“一机多岗”的应用。
如图1、图2所示为一机多岗常见的应用场景,该场景为近距离多路口的信控路口,在此应用场景下,一台信号机可满足两个路口的信控需求,即实现一机两岗,那么为什么会采用此类方式呢?主要还是基于以下几个原因考虑:一是无需安装多台信号机以及相关的接线排线工作,在一定程度较少硬件成本投入;二是由于信控方案在一台信号机内设置,所以在信控方案的设计上更加灵活且能更好地根据相位设计进行联动协调控制,尽量避免因车流溢出导致的路口内部锁死现象。
图1 一机多岗示意(主岗十字路口+副岗T字路口)
图2 一机多岗示意(主岗十字路口+副岗行人过街)
“一机多岗”应用场景并不局限于相邻的信控路口,同样也适用于一些复杂路口或者需高度协调控制的场景,例如畸形路口,此类路口交通流复杂,易导致车辆积压及交通事故频发,部分地区在面对此类场景时创新性地提出了“一机多岗”的控制策略,该策略因其信控方案高度的灵活性,工程师们可更好的利用道路及绿灯资源,通过精细化的相位设计,实现各方向车流的无缝衔接,在一定程度缓解交通压力。更多的应用场景就不一一进行举例,这里就留给大家讨论!
二、“一机多岗”的应用优缺点
优点
1、减少硬件成本投入
若采用常规形式,多路口通常会配置多台信号机,这无疑会增加硬件成本的投入,大家可能都了解,市面上的交通信号机价格不一,从数千元到数万元不等,部分地区为统一信号机品牌,若城市中出现多个此类应用场景,那将是一笔不小的支出。
2、提升方案设计灵活性
一台信号机内整合多个路口的信号控制逻辑,使得信控方案的设计和实施更加灵活,可根据实际的交通流量模式、相位需求以及相邻路口之间的相互影响,灵活地调整信号配时和相位设置,以实现最优的交通流管理。
3、增加路口联动协调控制的稳定性
在近距离路口管理中,实施联动控制至关重要,它能有效防止因车流未协调控制而导致的路口拥堵甚至锁死现象。对于涉及相邻路口与多台信号机的复杂场景,联动协调控制的核心在于精准设定相位差,以实现各路口信号灯的协调联动,然而,这一过程高度依赖于对时的精准、网络的稳定性,任何对时误差、网络波动都可能削弱甚至破坏预期的协调效果。
相比之下,“一机多岗”的控制方式,在协调控制上展现出更高的稳定性和可靠性,它通过精细规划相位设置,直接在同一信号机内部实现多个岗位间的无缝衔接与协同工作,减少了因外部因素导致的不确定性和干扰,从而确保了多岗位联动协调控制的稳定性。
缺点
1、信控方案较复杂
在“一机多岗”的信控方案的设计中,不仅仅是简单的信号配时,首先应考虑放行相位是否冲突以及行人过街的需求,其次还应尽量避免车流溢出而进行联动协调控制,最后通过方案的优化调整,最大程度的利用道路、绿灯资源,如蓄水区域如何利用、配时的精细化设计以及车流的连续性等。
2、维护难度相对偏高
为什么说维护难度相对偏高?主要原因还是在于“一机多岗”的接线模式与标准信号机的常规接线方式存在显著差异。这种非标准化的接线配置,在设备出现故障时,要求维护人员首先进行信号机接线情况的摸查,以确定故障源,这一额外步骤无疑增加了故障定位与解决的复杂性和时间成本,从而提升了整体的维护难度。
3、紧急调控灵活性差
在某些特殊情况下,如在应对突发事件或临时交通管制等紧急情况时,为确保交通流与安全,可能需要快速且灵活地调整信号控制策略,面对这种紧急调整需求下,可能会因方案的复杂度从而增加了调整的时间成本。此外,由于方案的复杂性,增加了交警实地手动控制的难度。
4、受信号机端口数影响
相比于常规的应用场景,“一机多岗”场景下,对信号机端口数量要求更多,这主要是由于“一机多岗”的特殊性和复杂性决定的,此场景下,每个放行方向都需要独立的信号灯指示,加之各交通岗间需实现紧密协调与灵活相位切换,这便要求信号机具备更多的端口来支持信号灯的连接。
特别地,一些地区对于信号灯线连接端口还有一定规范,规定“一口一线”,即一个端口只能连接一个信号灯组。因此,信号机的端口数在某些特殊情况影响着“一机两岗”场景应用。
三、结语
在探讨“一机多岗”控制策略的应用时,其核心理念在于灵活而非僵化地适应不同路口/路段的复杂多变的交通状况,这一策略的核心价值体现在其非固定场景绑定的特性上,它要求根据每个路口或路段的实时交通流特性进行精准适配。
因此,必须深入分析并充分考量目标路口的交通流特性,包括但不限于车流量、流向分布、高峰时段变化、行人及非机动车的通行需求等因素。总之,“一机多岗”控制策略的成功应用,关键在于对路口交通流特性的深刻理解与精准把握,以及在此基础上进行的精细化信号控制方案设计。
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