基于冲击波理论的USC几何信号相位控制模型

摘要

针对国内新型非常规平面交叉口(简称为平交口)研究不充分、规范不完善及应用有限等问题，对USC(Upstream Signalized Crossover)平行流非常规平交口的几何布局和信号控制进行研究。根据USC的交通组织方式确定USC的信号协调原则，基于交通流冲击波理论分析USC各停车线处的排队情况，以平交口范围内车流运行时产生的时间关系与距离关系建立方程，并建立约束条件进行求解；通过交通参数输入，得到USC平交口的主次平交口之间左转车道长度、信号周期长度、绿灯时长和信号相位差，进而对USC平交口进行几何设计和信号协调设计；最后基于交通数据实测调查、VISSIM仿真模型模拟，选取通行效率、安全性和交通可持续性指标对传统平交口和USC非常规平交口进行评价。结果表明，通行效率方面，USC方案能有效降低延误、减少排队，且行程时间的改善程度随交通量增大而增大；安全性方面，USC方案冲突更少，冲突时间指标更高，产生碰撞的概率更低，相对速度指标也低于传统方案，产生冲突的严重程度更小，USC的安全性更好；交通可持续性方面，低交通量条件下USC的环境改善效果较差，重交通条件下USC的油耗和排放更低，USC在交通量大时对环境更友好，USC在重交通负荷场景下具有更好的应用前景，具有实地修建价值。

关键词

城市交通 / 交通信号控制 / USC平行流平面交叉口 / 信号相位控制模型 / 交通流冲击波理论