大货车占比高的路口及路段信号控制建议

一、前言

随着城市的发展，多数城市中心禁止大货车进入，大货车只能在城市的外围地区运行，与此项交通管理政策相适应，城市大部分的物流及配送中心均设置在外围区，形成外围部分地区货运物流站场相对集中的格局，在上述货运站场集中的地区，周边道路运行的交通流，具有大货车占比较高的特征。

从车辆的交通特性来说，大货车起步慢、车身长、转弯半径大等特性与普通的小汽车交通运行特性不同，导致信号控制的损失时间及清空时间都较长，因此在控制方案上，应针对大货车比例高的特性实施特殊的信号控制方案，不能采取城市中心区常用的信号控制方法。

本文从路口的信号控制及路段的协调控制两个方面提出一些信号控制方法的建议，以供实际参考。

二、路口信号控制建议

针对路口大货车比例高的情况，在信号控制方案上，应重点考虑以下几个方面：

1.主流向采用大的相位通行时间，保障相位的通行能力

根据相关的研究，小客车的启动时间为5～7秒，而大货车的启动时间为10～13秒。由于大货车起步慢，在交叉口的绿灯起步的损失时间大，若通行相位的绿灯时间较短，则会造成大货车车辆在路口频繁停车及起步，增加无效的损失时间，减少了绿灯的利用率，相位的通行能力有所下降，因此，在主流向应采用大的相位通行时间，减少大货车车辆的起步损失时间，能提高路口单个相位的通行能力。

2.大型路口增加相位清空时间，保障路口车流清空良好

由于大货车车身长、加速过程缓慢等原因造成车辆通过交叉口的速度慢、时间长，在交叉口绿灯时间结束后，车辆车头虽然已经通过停车线，但距离整个车辆通过交叉口仍需要一定的时间。在本相位结束后另一相位立即放行，则另一相位起步快的车辆（如小客车）将与本相位未通过路口的车辆冲突，当路口整体通行缓慢时，大量车辆将在路口中间堆积，造成路口无法正常运转，在大型路口这种情况更容易出现。针对这种情况，在控制方案上应增加各个相位的清空时间（如增加相位的全红时间），保障路口的车流清空良好。

3.路口相位采用单口放行或者搭接放行相位，避免左转车辆冲突

在路口的相位控制上，一般有对称放行、单口放行以及搭接放行三个放行方式，常采用的是对称放行相位，但在大货车比例较高的路口，由于货车的转弯半径大、占用路口的资源多，当对向的车辆同时左转时，受路口的资源限制，对向左转的车辆易产生干扰或者夺取道路资源导致通行效率低下，因此一般不采用对称放行、而采用单口放行或者搭接放行相位的方式，以分离对向的左转放行，避免左转车辆冲突的情况。

4.大型路口采用高的路口控制周期，保障路口整体通行能力

在大型路口中，一方面由于各个相位均采用大的相位通行时间，路口整体的控制周期也需要长的时间；另一方面，高的周期有利于积累进口道排队车辆，将离散的车流形成车队低损失、高效率地通过路口。路口通过高的信号控制周期方式，能有效地保障路口的通行能力，同时减少车辆通过路口的延误时间。

三、路段协调控制建议

在大货车占比高的路段，一般不建议实施协调控制，因为路段上的大货车与小客车的通行速度明显不同，车队的离散性大，要同时协调大货车和小客车有较大的难度，而且由于大货车车身长，通过路口的时间较长，这时需要较大的绿波带宽才能保证有一定的车流能连续通过绿波带，但实际上也难以达到较大的带宽。

但在一些特殊情况下，如确实需要实施绿波协调控制，则建议考虑以下几个方面：

1.与路口控制类似，协调相位及周期采用大的数值

与路口的信号控制建议类似，路段协调的公共周期必须采用高的周期，以保障各个路口本身的通行能力，同时协调相位也必须是大的绿信比，一方面是放行车辆的需求，另一方面也是使得绿波带宽更大化的需求。

2.路口绿灯提前绿波带启亮以清空排队车辆，减少大货车启停时间

如前所述大货车的启动时间较大，为减少车辆启动的损失时间，在绿波带设计时应重点考虑在绿波带车流即将到达路口时，路口绿灯提前启亮，以清空停车线前的车辆，保障绿波带车流到达路口时能直接通过，而不需要停车等待。更确切来说，此时路段应实施绿末协调控制，而不是绿初协调控制。

3.协调控制子区路口不应过多，以提高绿波带宽、保障协调效果

随着协调路口数的增多，一般绿波的带宽将会越小；在大货车较多的情况需要大的带宽以保障多的车辆能通过，因此协调的路口数不应太多。另外，路段上大货车及小客车的车速差异大，路段车队的离队性大，当通过多个路口时，小客车及大货车的车速将呈现越来越大的差异，此时要实现所有车辆的协调难度大，因此，也不建议过多的路口一起协调。

4.采用基于速度区间的协调控制，保障不同车型均有一定的协调效果

由于路段上不同的车型速度差异明显，此时可以考虑计算路段车辆的最小速度和最大速度，以这些速度为参考设定路段的速度区间，并以该速度区间为基础来实施协调控制，可以保障不同的车型均有一定的协调效果。

四、应用展望

在城市外围区或者一些物流园区周边道路，大货车的占比高，采用传统的信号控制配时方法并不能最大化地放行车流，此时需要采用一些特殊的信号控制方法。本文针对大货车占比高的路口和路段信号控制提出了一些建议，以期为这些地方的信号控制优化提供参考，进一步达到提高这些路口和路段通行能力的目的。