东营市中心城西部片区8月份交通信号调优报告

概况

东营市中心城西部片区作为东营市中心老城区，人口居住密度大，与东部片区“北住南职”的特点刚好相反，西部片区交通吸引点大多分布在太行山路以西、西四路以东、黄河路以北、北二路以南区域，高峰期交通需求集中，南北方向具有一定的潮汐现象，其次，西部片区路网密度相对较低，分流支路较少，东西方向“过境车流”与南北方向“通勤车流”集中在各主干道上，需求过剩导致该区域主干道服务水平低。

本月针对中心城西部部片区的交通流特征，结合路网的结构特征，对黄河路（西一路至云门山路）、北一路（西一路至西四路）、西二路（南二路至潍坊路）及西四路（邹城路至北二路）等道路进行了信号配时优化调整，道路及路网通行能力均有明显提升，部分修路路段（如济宁路西三路、黄河路西二路、南一路云门山路）因占用车道，导致通行能力大幅下降，形成了新的拥堵节点。

交通问题分析

地理位置及分布特征

西部片区黄河路以南以住宅小区为主，是日常交通的主要发生点，黄河路以北有学校、商场、油田机关单位等交通吸引点，“南住北职”的分布特征明显。图1所示为西部片区交通吸引发生区域。

路网结构特征

从路网组成来看，中心城西部片区横向道路有北二路、淄博路、黄河路、北一路等主干路，纵向道路有西四路、西三路、西二路、太行山路等道路，主干道规划相对均衡，整体呈“9横7纵” 的路网结构特征，但支路路网不发达，且路网密度低于东部片区，交通压力多集中在主干道上，“主-主”或“主-次”干道之间多常发性拥堵节点。

交通流特征

从空间特点来看，通过对北一路、黄河路等主干道交叉口流量监测，发现其高峰期南北向方向不均衡系数Kd>1.5，而东西向方向不均衡系数Kd<1.5，但东西方向整体流量高于南北方向，可见西部片区南北方向车流潮汐现象较为明显，东西方向则承担更多的过境车流，进一步说明东营区“东住西职”及“西住东职”的居民仍占较大比例。

从时间特点来看，通过对黄河路西一路、北一路太行山路等关键节点道路流量监测可知，西部片区交通出行时间集中且高峰持续时间长，如图2所示，观测采集的北一路太行山路全天路口交通态势数据，7：00-8：00，17：00-18：00为全天高峰小时时段，流量最大，晚平峰（19：00之后）流量相对平峰有所减少，持续至21：30后开始下降，夜间流量在22：30之后降到谷底并平稳维持至次日5：00，同东部片区相比，西部片区高峰开始和结束时间均提前了半小时左右。

信号配时存在问题

目前信号配时方案主要存在以下问题：

1、配时方案不够精细化，如有些路口全天仅划分早晚高峰、平峰及夜间时段，其次，部分路口未区分工作日与节假日方案。

2、控制策略未有效制定，交叉口群划分不够精细，如路段协调控制未能统筹考虑，仅实现分段绿波或协调，区域通行效益未达到最大化，高峰主干道关键节点呈常发性拥堵特征。

3、配时受现场标线及实际通行状态影响，造成部分路口相序相位固定，对后续路口协调造成一定影响，如黄河路西二路路口设置待行区，虽提升了路口车辆通行效率，但无法有效应对向的不均衡车流，极易造成某一方向配时与车流不匹配。

信号配时优化

控制策略制定

根据上述交通流特征描述，并结合公安部两化指导文件要求，对东营市中心城西部片区实施平峰快速通过、高峰效益最高、夜间快速转换的方案控制策略。

空间上，对主干道实施平峰绿波带、高峰协调优化的控制方法，即平峰减少路段通行时间停车次数，保证控制状态最优，高峰保证协调方向绿信比均衡且绿灯通过率最大化，提高控制效益。

时间上，对流量有明显变化的交叉口全天划分为多时段控制，整体上分为早高峰时段、早平峰时段、平峰时段、午高峰时段、晚高峰时段、晚平峰时段及夜间时段。部分路口根据流量变化再增设控制时段，如针对学校周边路口上学及放学的控制时段。

协调优化控制

通过对车流量相近、交叉口关联强度高的路口进行交叉口群划分，本月已经对黄河路（西一路至云门山路）、北一路（西一路至西三路）、济南路（西二路至西四路）、西二路（邹城路至潍坊路）等道路进行绿波协调优化，优化后平峰期主干道停车次数及行程时间明显减少，除部分施工路段（黄河路西二路、北一路西二路、西三路南段周边等），高峰期其余各路段拥堵程度明显下降。其中本月调优路段如图3所示。

北一路（西一路--西四路）

北一路平峰期采取132s周期，高峰期采取150s周期，且与北一路西一路以东路段串联，即北一路路段绿波起点为北一路东三路，终点为北一路西四路，其中西段绿波图如图4、图5所示。

图4 北一路（西一路至西四路）平峰协调绿波示意图

图5 北一路（西一路至西四路）高峰协调绿波示意图

平峰优化前

东向西通行时间为15分45秒，平均停车5次。平均速度为20.5km/h。

西向东通行时间为13分01秒，平均停车4次，平均速度为24.8km/h。

平峰优化后

东向西通行时间为10分10秒，平均停车1次，平均速度为31.7km/h。

西向东通行时间为10分31秒，平均停车2次，平均速度为30.6km/h。

早高峰优化前

东向西通行时间为14分41秒，平均停车4次，平均速度为21.9km/h。

西向东通行时间为16分11秒，平均停车5次，平均速度为19.9km/h。

早高峰优化后

东向西通行时间为12分20秒，平均停车2次，平均速度为26.1km/h。

西向东通行时间为12分01秒，平均停车2次，平均速度为26.8km/h。

晚高峰优化前

东向西通行时间为15分01秒，平均停车4次，平均速度为21.5km/h。

西向东通行时间为17分48秒，平均停车4次，平均速度为18.1km/h。

晚高峰优化后

东向西通行时间为11分54秒，平均停车1次，平均速度为27km/h。

西向东通行时间为12分55秒，平均停车2次，平均速度为24.9km/h。

黄河路（西一路--云门山路）

平峰期

黄河路（西一路至云门山路）采取132s周期，串联黄河路西一路以东路段，绿波图如图6所示。

高峰期

黄河路（西一路-西四路）采取150s周期，绿波图如图7所示。

图6 黄河路西段平峰协调绿波图

图7 黄河路西段高峰协调绿波图

平峰优化前（西一路至云门山路）

西向东通行时间为15分22秒，平均停车6次，平均速度为25km/h。

东向西通行时间为16分02秒，平均停车6次，平均速度为23.9km/h。

平峰优化后（西一路至云门山路）

西向东通行时间为10分06秒，不停车，平均速度为38km/h。

东向西通行时间为10分32秒，不停车，平均速度为36.4km/h。

西二路（邹城路--潍坊路）

西二路平峰期全线平峰期采取132周期，以黄河路西二路及北一路西二路两处路口为节点进行延伸协调，绿波协调如图8所示。其中西二路北二路因未进行智能化信号机改造，暂未调整。

图8 西二路绿波协调示意图

优化前

南向北通行时间为17分42秒，平均停车6次，平均速度为28.5km/h。

北向南通行时间为18分54秒，平均停车7次，平均速度为26.7km/h。

优化后

西向东通行时间为13分23秒，平均停车2次，平均速度为37.7km/h。

东向西通行时间为14分13秒，平均停车3次，平均速度为35.5km/h。

西四路（邹城路--北二路）

平峰期

西四路采取132s周期，以黄河路西四路为关键节点进行协调，如图9所示。

高峰期

西四路（黄河路至北二路）采取150s周期进行协调，协调绿波图如图10所示。

图9 西四路平峰（南二路至北二路）协调绿波图

图10 西四路高峰（南二路至北二路）协调绿波图

西四路平峰优化前

南向北通行时间为15分44秒，平均停车6次，平均速度为26.7km/h。

北向南通行时间为14分22秒，平均停车5次，平均速度为29.2km/h。

西四路平峰优化后

南向北通行时间为11分51秒，平均停车1次，平均速度为35.4km/h。

北向南通行时间为12分04秒，平均停车2次，平均速度为34.8km/h。

信号配时精细化调整

信号精细化配时是针对常发拥堵路段及路口（如学校周边、通勤节点路口）进行精细化时段划分、方案优化调整，在控制效益最大化的前提下，保证上下游信号协调效果。本月针对西部片区济南路西二路、济南路西四路、黄河路一路、淄博路西三路等10余处常发拥堵路口进行优化调整，取得了良好的缓堵效果。部分调优缓堵路口如下：

西二路与济南路路口

该路口通过精细化信号配时，协调上下游绿信比，有效缓解了路口高峰期车辆排队过长现象。

该路口为西部片区的常发性拥堵路口之一，需求过于饱和，容易产生较长排队，通过对全天信号配时精细化调整，并划分多时段控制，与上游路口西二路淄博路及下游路口西二路北一路进行全天协调优化调整，保证路口间绿信比均衡，使得下游路口能够“消化”上游到达车辆，如图11所示，路口调整优化后晚高峰北进口排队长度明显缩短，且路口整体通行效率得到大幅提升。

黄河路与西一路路口

路口通过调整信号周期，协调上下游绿信比，提高绿灯利用率，有效缓解了高峰期路口排队的交通压力。如图12所示。

该路口主要问题为高峰期东西方西潮汐特性明显，上下游路口绿信比不匹配，且未做协调，车辆在此路口形成积压排队，其次，路口信号周期过长，车辆等待时间长，行车延误大。通过降低路口周期（由176S降低至150s），并与上下游路口进行协调，充分提高绿灯的利用效率，调整后路口排队长度明显缩短，通行能力得到提高。

济南路与太行山路路口

该路口通过优化信号配时，精细化时段划分，高峰拥堵协调，有效缓解了早高峰时期南进口的通行压力。

该路口是日常通勤车辆来往东西城区的必经交叉口之一，车辆需求集中，高峰期易排队至上游路口北一路太行山路交叉口，因此着重采取增大下游路口绿信比的方式，同时与上游路口进行协调，拥堵状态基本消除，调优前后效果如图13所示。

总结

本月通过对黄河路西段、北一路西段、济南路、西四路等西部片区道路59处信号点位优化，路段及路网通行效率得到明显提升，路段全天平均通行延误降低17%以上，平峰期停车次数减少，高峰期拥堵时长、常发性拥堵路段排队长度明显缩短，取得了良好的缓堵效果，但部分路口、路段受道路施工影响，拥堵程度不降反增，如黄河路西二路路口施工占道导致机非混行，西三路（南一路至黄河路）路段封闭导致临近路口压力增大

图14为调优前后高德地图路网状态显示，调优前西部片区晚高峰18：00失衡路口共计16处，调优后失衡路口为8处。

图14 西部片区调优前后路网状态显示