在交通工程领域,公交优先策略是缓解城市交通拥堵、提高公共交通效率的有效手段。预信号交叉口布设是实现公交优先的一种技术,尤其在信号控制的交叉口,通过合理的预信号设计,可以显著减少公交车和乘客的延误时间。本文针对预信号交叉口的布设原理进行了初步研究,重点探讨了如何结合公交车的特性优化预信号的设置,以实现公交优先。
预信号的概念源于1991年英国运输局提出的公交优先策略,其主要目的是通过在主信号之前设置一个预信号,使得公交车在进入主信号控制区之前先获得通行权,避免与直行或左转的社会车辆冲突,从而提高公交车的通行效率。国内外学者对此进行了广泛研究,如Goldblatt提出的连续流交叉口理论以及Xuan等人对预信号方法对交叉口通行能力影响的系统分析。
文章指出,当前研究存在的局限性主要体现在两方面:一是预信号与主信号的停车线距离通常被理想化处理,缺乏实际长度设置的研究;二是现有模型虽然考虑了待行区长度对信号配时的影响,但并未充分考虑公交车的特殊性,未能真正实现公交优先。因此,本文首先详细介绍了两种基于公交优先的预信号交叉口设置方法。
第一种方法是控制所有进口道,即所有进口道都设有双停车线,公交车在预信号的控制下进入主信号控制区,而社会车辆则在预信号红灯相位等待。这种方法要求公交车道的预信号比社会车辆的预信号提前变绿,以确保公交车能先于社会车辆到达待行区。考虑到公交车的长度和转弯需求,可能需要设置过渡区供公交车变道。
第二种方法是仅对部分高公交车到达率的进口道设置预信号,这样可以减少对社会车辆的影响,同时保证公交优先。这种方法需要前期调查各进口道的公交车到达情况,设置公交车专用道,并同样要求公交车道的预信号提前变绿。
文章进一步提出了将公交车特性参数引入主预信号控制模型的优化方法,通过对待行区长度进行分析,确定了在公交优先情况下的预信号交叉口待行区长度最优算法。通过VISSIM交通仿真软件验证,这种方法可以有效地降低交通参与者的“人均延误”。
综上所述,本研究为预信号交叉口的布设提供了理论依据,特别是针对公交车的特性进行了深入考虑,有助于在实际应用中更好地实施公交优先策略,提高城市交通系统的运行效率。未来的研究可以进一步探讨预信号的动态调整机制,以适应不断变化的交通需求和公交车流量。