綠燈間隔時間
基本定義
綠燈間隔時間是相互沖突的壹股交通流的綠燈結束時刻和下壹股交通流的綠燈開始時刻之間的時間間隔[1](見15頁)。由該兩股通過的***同區域稱為沖突區域,其中最危險點稱為關鍵沖突點。能夠保證交通安全的綠燈間隔時間最小值稱為最短綠燈間隔時間。如圖1所示。
圖1?沖突交通流間的沖突區域和關鍵沖突點、
清空距離s清i和進入距離s進j示意圖
目錄
基本定義
設置目的
起源?
沒有紅綠燈的國家??
為什麽交通信號燈用紅黃綠顏色?
設置目的和相關術語
在信號燈控制的交叉路口,只能通過交通信號,讓不同交通單元按交通信號順序輪流通過的方法分離沖突。為允許通行的交通流提供壹個無幹擾的安全通道。
對於存在交通沖突的不同交通流i、j,交通單元按交通信號順序輪流進入沖突區域,結束綠燈i放行的交通尾單元從其停止線到越過關鍵沖突點的運動為清空,其運動跡線長為清空距離si,其所用時間即清空時間ti;開始綠燈j放行的交通首單元從其停止線到達關鍵沖突點的運動為進入,其運動跡線長度為進入距離sj,其所用時間即進入時間tj。由圖1可知,到達與越過關鍵沖突點之不僅差整個沖突區域的長度,還差壹個清空單元的長度。
傳統最短綠燈間隔時間的計算
最短綠燈間隔時間Imij的壹種計算公式載於[1](見15頁)。如(1)式:
Imij=通過時間+ti–tj?(1)
式中:Imij:從綠燈i結束到與之有沖突的綠燈j啟亮所需設置的最短綠燈間隔時間,(s);
ti:為綠燈i的尾單元從停止線到越過關鍵沖突點所用清空時間,(s);
tj:為綠燈j的首單元從停止線到達關鍵沖突點所用進入時間,(s);
通過時間:在綠燈時間結束與清空時間開始之間的時間間隔[1](16頁),(s)。
[1]列舉了6個示例的6種不同交通流的“通過時間”3、2、3、0、1、0s,皆小於等於黃燈時間A,不安全。(1)是傳統文獻中對Imij計算原理描述最好的,但其Imij過小有失安全和效率。當然Imij過大必然有失交通效率,同樣遭人抱怨和唾罵。最優方案最可能出現在約束邊界上。故準確計算Imij非常重要。而許多文獻根本不計算或不會計算Imij而直接設計Iij就更是錯誤。
最短綠燈間隔時間計算的改進
為保障安全,基於“謹慎規範”的理念,作為下限的Imij應考慮各種可能需求值中的最大值,應考慮慢車和快車的區別。即:
Imij=Max{通過時間+ti–tj}=A+Max{ti}–Min{tj}(2)
式中:A:黃燈時間,(s);
Max{ti}:通常為ti的累積頻率分布函數85%位值[2],對應速度最慢的清空交通流,(s);
Min{tj}:通常為tj的累積頻率分布函數15%位值,對應速度最快的進入交通流,(s)。
與公式(1)相比,公式(2)的Imij數值更大更可保證安全,更可以減少信號交叉口事故、擁擠和堵塞,更可能會導致全面減少文獻[3]所言的交叉口控制系統崩潰。聯合國2011-2020年道路安全行動十年全球計劃指出,目前信號交叉口事故、擁擠和堵塞“應由道路交通系統設計者、而不是道路使用者負主要責任”[4]。故應廢止(1)而推廣(2)。
使用公式(2)設計控制方案的方法已經申請國際專利PCT/CN2011/070879。
參考文獻
[1]?交通信號控制指南——德國現行規範(RiLSA),Edition?1992,?[德]道路與交通工程研究學會編,李克平譯,北京:中國建築工業出版社,2006年5月。
[2]?於泉編著,城市交通信號控制基礎[M],北京:冶金工業出版社,2011.1。
[3]National?Cooperative?Highway?Research?Program:?Guidance?for?Implementation?of?the?AASHTO?Strategic?Highway?Safety?Plan?Volume?12:?A?Guide?for?Reducing?Collisions?at?Signalized?Intersections,NCHRP?RANSPORTATION?RESEARCH?BOARD?EXECUTIVE?COMMITTEE?2004?(Membership?as?of?January?2004),?Project?G17-18(3)?FY’00,?ISSN?0077-5614,?ISBN?0-309-08760-0
[4]?聯合國2011-2020年道路安全行動十年全球計劃,聯合國大會2010年3月通過A/RES/64/255號決議/view/5977857fa26925c52cc5bfcf.html?from=rec&pos=0&weight=4&lastweight=2&count=5