交通信号控制评价指标体系研究

来源：信控沙龙

一、       前言

交通信号控制是对城市交通进行调节最直接的渠道，科学合理的信号控制方案能有效提高交通运行效率，是最为经济实惠的缓堵措施。2016年公安部发布了《推进城市道路交通信号灯配时智能化工作方案》，更是推进了全国各地开展对交通信号控制的整改和优化工作，然而，信号控制的优化效果却一直缺乏标准、量化的指标，使得工作的成效无法确切体现。本文基于SCATS系统，提出了交通信号控制评价指标体系，以供实际应用。

二、       路口信号控制运行评价指标体系

路口是城市交通网络的关键要素，其通行效率直接影响了道路交通运行的好坏。为了能够规范的、定量的反映路口信号控制方案的控制效果，需要结合制定相应的评价指标体系。本次评价将结合SCATS系统的特点，并借助VISSIM或SYNCHRO仿真软对比单个路口信号优化前后的交通运作效果，得出交通运作的主要指标。

本次研究所指定的单个路口道路交通信号优化效果评价指标体系如下：

单个路口信号优化效果评价指标体系

从上图可以看出，指标体系主要包括两类指标，其中：

• A类指标

是指通过处理SCATS系统的数据就能获取的参数，主要用于对路口运行进行快速评价，评价结果能够基本反映出优化前后的效果。

• B类指标

是指通过现场调查、仿真等多种渠道才能获取的参数，主要用于对路口运行进行全面评价，评价结果能够多角度地反映出优化前后的效果。

单个路口信号控制效果评价指标说明表

指标		含义	指标符号	指标性质
机动车通行指标	白天12H通过车辆数	路口在8:00-20:00通过的机动车数量，反映路口运行的整体效率	D1	正向指标
	高峰小时通过车辆数	路口在早晚高峰小时通过的车辆数量，反映路口高峰时段的通行效率	D2	正向指标
	各流向平均饱和度	路口各流向绿灯时间利用效率的平均值，反映路口绿灯时间分配的合理性	D3	正向指标
	各流向饱和度均衡系数	路口各流向绿灯时间利用效率的方差，反映路口控制方案与车流分布特性的匹配程度	D4	负向指标
	路口平均延误	一周期内车辆通过路口范围的平均延误，反映路口对交通流的阻碍程度	D5	负向指标
	路口平均排队长度	一周期内车辆在各进口的平均排队长度，反映路口控制方案与车辆到达特性的匹配程度	D6	负向指标
行人通行指标	行人相位最大绿灯间隔时间	路口行人相位中，绿灯间隔最长的时间，反映路口行人过街等待时间的最大忍耐值	D7	负向指标
	行人相位平均绿灯间隔时间	所有路口行人相位绿灯间隔时间的平均值，反映路口整体过街等待时间的设置合理性。	D8	负向指标
	行人过街平均等待时间	一周期内行人过街平均等候时间，反映了路口行人相位方案与人流分布特性的匹配程度	D9	负向指标

三、路段信号控制运行评价指标体系

为了改善城市干道的运行效果，有必要对干道上连续的多个路口进行协调控制，以便保证主流向的通行效率。但目前尚没有用于评价这种干道协调控制效果的指标，因此，本次评价将结合SCATS系统的特点，在充分考虑协调控制的实际应用要求，借助VISSIM或SYNCHRO仿真软对比干道上多个路口信号优化前后的交通运作效果，得出交通运作的主要指标。

本次研究所指定的路段道路交通信号优化效果评价指标体系如下：

路段信号优化效果评价指标体系

从上图可以看出，路段信号控制效果评价指标体系也包括A、B两类指标，但路段的评价更侧重于对机动车运行效率和协调效果，具体指标说明如下表。

路段信号控制效果评价指标说明表

指标		含义	指标符号	指标性质
机动车通行指标	路段饱和度	路段实际通过车辆数与路段通行能力的比值，反映路段的负荷水平	L1	正向指标
	高峰小时通过车辆数	路段在早晚高峰小时通过的车辆数量，反映路段高峰时段的通行效率	L2	正向指标
	协调方向绿波宽度	路段单向或双向能够不停车通行的自由空间，反映路段通行条件的优劣	L3	正向指标
	协调覆盖率	通过路段所有的车辆中，获得有限次停车的车辆比例，反映路段信号控制的协调效果	L4	正向指标
	高峰小时路段延误	高峰小时内车辆通过路段范围的平均延误，反映路段对交通流的阻碍程度	L5	负向指标
	平均停车次数	高峰小时内所有通过路段的车辆停车次数的平均值，反映车辆通行路段的	L6	负向指标
	平均行程车速	一定时期内所有通过路段车辆的行程车速平均值，反映路段通行效率的高低	L7	负向指标
行人通行指标	间隔时间大于阀值的行人相位比例	所有路段所有路口行人相位绿灯间隔时间的大于设定值的比例，反映路段整体过街等待时间的设置合理性。	L8	负向指标
	行人平均过街等待时间	一周期内行人过街平均等候时间，反映了路口行人相位方案与人流分布特性的匹配程度	L9	负向指标

四、应用展望

交通信号控制是城市交通管理的重要手段，而信号配时的优化是日常的交通管理工作之一，但却一直缺乏定量化的评价指标分析。本文提出了一套信号优化效果评价指标体系，指标体系从路口、路段对机动车指标和行人指标分别了进行了阐述。