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18.7公里的绿波带如何建设 | 舟山交警经验之谈

舟山交警王彬从长绿波的适用条件、设计思路、存在问题及运行效果等方面详细介绍了国内距离最长的单一双向绿波带应用情况。

【编者按】一路绿灯是所有出行者的愿望,国内诸多城市也都设置了多条绿波带,但由于道路交通条件等因素的限制,绿波带距离都较短。

而舟山有一条长达18.7公里,途径31个交叉口的绿波带。舟山交警王彬从长绿波的适用条件、设计思路、存在问题及运行效果等方面详细介绍了国内距离最长的单一双向绿波带应用情况。

海天大道长距离绿波

目前,舟山本岛区域的海天大道双向绿波,为国内距离最长、红绿灯路口数量最多的单一双向绿波带。

海天大道长绿波西起昌州大道-文化路路口,途经海天大道全段,东至兴普大道-天吴隧道北路口,全程约18.7公里,共有31个红绿灯路口,如下图所示:

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受益于上述路段良好的道路交通环境,海天大道长绿波特别是平峰时段的绿波,运行效果较为显著,在保持道路通行能力的前提下,该长绿波还有效降低了跨区交通的行车旅行时间,大幅减少了车辆启停次数,获得了广大市民的一致好评。

设置长距离绿波的原因与意义

海天大道长绿波覆盖的道路为横跨舟山本岛东西,连接定海、新城、普陀三个主要城区的两条主要交通干道之一,且直接穿插于各城区,承担着东西方向的主要区域间交通出行需求和过境交通出行需求。受于资金和道路周边环境的限制,海天大道长绿波覆盖的道路难以建设高架快速路。

因此,为了在本市范围内形成1小时交通圈,大幅度缩减跨区行车时间,需要主干道上设计运行距离长、覆盖红绿灯路口数多的长绿波。

海天大道长绿波的顺利运行,给国内众多中小城市解决交通问题特别是过境时间长的痛点提供了一种解决方案。

目前在缩短行车时长的问题上,中小城市受限于人口与经济规模的限制,难以上马立体交通、轨道交通,导致广大中小城市虽然城市规模小,但跨区过境的行车时间并未缩短。而通过在承载城区主要过境车流的道路上设置长绿波带,则能大幅度降低行车时间成本,对整个城市的社会经济效益有较明显的改善。

海天大道长绿波的交通环境

海天大道长绿波沿线道路的交通流量具有明显的高峰、平峰现象。如下图所示为某一工作日海天大道沿途各路口东、西进口方向总流量随时间变化趋势图,可以发现,平峰时段该路段的交通流相对稳定,路口饱和度较低,设置长距离绿波的条件较好。

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此外,长绿波沿线道路全线为“三块板”道路,其中机动车道为双向六车道,路段禁止非机动车辆通行,并设有机非隔离带,机动车在路段行驶过程中受非机动车影响较小。沿途公交车站均为港湾式,公交车辆停靠站对路段车辆行驶影响较小。大型货运车辆禁止驶入上述道路,车辆行驶过程中受不同大小类型车辆间行驶速度差异的影响较小。

总体而言,海天大道长绿波沿线道路的机动车行驶路况条件较好,车辆行驶过程中干扰较小,车辆能够保持平稳的行驶速度,这也为长距离绿波的运行创造了良好的道路条件。

适用条件

一般而言,长距离绿波的适用条件与普通绿波基本相同,唯一区别为长绿波的条件要求更为苛刻,总结归纳主要为以下4点:

①设有机非隔离和中央隔离,非机动车与行人对主道干扰小;

②相交道路等级低,一般为支路或次干道,能够保障绿波方向足够的带宽;

③机动车类型相对单一,能够形成稳定的交通流速;

④行人过街需求小,避免由于行人闯红灯引起的交通事故。

计思路

由于海天大道长绿波沿线的红绿灯较多,利用传统的绿波设计方法,难以将该段道路作为一个整体,进行统一设计。

因此,设计思路为选取关键路口为节点,进行分段设计,最后再整合成一条绿波带。其中关键路口的选取主要从周期和特殊地理位置两个方面来考虑。

公共周期则选取了关键路口的最大配时周期。根据上述思路,最终完成海天大道及延伸道路31个路口的全段双向绿波设计,平峰时段的绿波时距图效果如下:

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实际运行效果

下表是方案实施后的实际效果对比。长绿波的运行,有效降低了行车时间,大幅度减少了车辆的启停次数:

海天大道优化前后实测评价结果表

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存在问题

在设计及运行当中,我们碰到了较明显影响长绿波效果的问题,主要有以下3个:

①设置非机动车灯增加了设计难度和实际运行效果

海天大道长绿波沿线部分路口东西非机动车信号均为“左转箭头灯+直行灯”的组合,如下图所示。

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非机动左转信号灯的设置,对路口非机动车的时间通行权进行了更为明确的分配,有效提高了路口的通行安全性,但从信号配时方案设计的角度来说,非机动车左转箭头灯的设置对绿波方案设计提出更高的要求。

②部分路口间距过短影响绿波设计

在绿波设计中,两个路口间距过短会限制绿波的相位设计。而在海天大道长绿波中,平均距离只有200米左右的路口共有3组6个,如海天大道-东海西路与海天大道-新益路,路口间距只有170米。

③车队长距离行驶容易发生离散

车队在长距离不停车的行驶中,头部车辆与尾部车辆的距离会逐渐拉长,使车队发生离散现象。车队离散后,通过红绿灯路口所需要的绿灯时间会延长。受距离较长的影响,海天大道长绿波中车队离散的现象较明显,需要在设计中加以解决。

针对上述问题的解决思路

①设置专门的“机动车+非机动车”左转相位

在一般的绿波设计中,我们会设计大量的单口相位,如“西向东直行+左转”的单口放行相位。在路口未设置非机动车左转相位的情况下,非机动车可按照行人过街方式,通过“二次直行”完成左转。

因此,在绿波方向单口放行相位已设置的情况下,可以不单独设置左转相位,如绿波方向的相位设置为:1、西向东直行+左转;2、东西直行;3、东向西直行+左转。

但在路口设有非机动车左转信号灯的情况下,由于绿波方向的单口相位中,非机动车左转信号灯无法启亮,需要在绿波方向单口放行相位结束后,设置单独的左转相位,来完成非机动车在路口的左转行驶,如绿波方向的相位设置改为:1、机动车、非机动车西向东直行+机动车左转;2、机动车、非机动车东西直行;3、机动车、非机动车东向西直行+机动车左转;4、机动车、非机动车东西左转。

②绿波分段设计并用调节行进车速方式进行衔接

将间距较短的两路口视作关键节点路口,事先进行相位的单独设计,然后将分段的绿波进行衔接整合。在衔接整合过程中,会出现“绿波断点”的情况,即分段的拼接处上游路段车队到达路口的相位差与下游路段车队预期出发的相位差不同。

此时,可以通过调整局部路段的绿波行进车速进行调节,改变上下游路段的设计相位差,从而达到拼接的效果。在细节处理上,其上下游车队相位差的差值较小时,可以通过调整单个路段的行进车速来解决。当上下游车队相位差的差值较大时,仅调节少量路段的行进车速,会大幅度降低车辆驾驶员的驾驶平顺性。因此,需要将调整的相位差的差值,分配到多个交叉口,来缓解驾驶的不适感。

关于行进车速,条件允许下,我们应该将行进车速设置为较高的值。一方面,较高的平均车速能较大程度达到驾驶员的心理期望速度。另一方面,车队在行驶中,部分车辆存有超车需求,因此需要合理拉开车队中车辆之间的间距。

③通过绿灯提前启亮或延迟启亮调整车队离散情况

绿灯的提前启亮或延迟启亮的操作,不仅会改变绿波的行进车速,更会改变车队的离散情况。

如,在实际车速未达路段的最高车速时,绿灯的提前启亮会加快车队头车的行驶速度,从而使车队进一步离散,并拉高车队的平均时速。而绿灯的延迟启亮,会降低车队的头车时速,使车队长度压缩,并降低车队的平均时速。

因此,要获得较好的绿波效果,我们需要视实际情况对绿波带中不同路口的绿灯启亮时间作更为灵活的控制。需要注意的是,为了防止出现行进车速大幅度偏离实际车速,绿灯启亮时间不宜做大幅度调整,一般不宜超过5秒。

海天大道长绿波进一步工作的方向

随着舟山汽车保有量的快速发展,路网上的交通流量日益增加,海天大道长绿波较大概率会出现不适应的情况。如东西绿波方向的车流量增加,行人、非机动车的通行需求增大,南北方向增设相位等问题。

因此,为了应对将来可能发生的状况,我们需要在以下3个方面作改进和提升:

①利用电子警察、卡口、互联网的数据对交通流变化进行更为精准的分析,使长绿波优化朝更为精细的方向发展;

②结合道路改造施工的契机,对绿波沿线路口的渠化进行针对性改进,以更好的贴合长绿波的需求;

③探索自适应与绿波相结合,实现部分相位能动态调节的动态绿波。

作者简介:王彬,长绿波设计者,舟山交警道路交通指挥控制中心指挥长,信控中国俱乐部会员

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