綠波帶的實現和干線協調控制

上海東川交通科技有限公司  胡嗣云 蔡名閣  胡衍聳  滕泳

[摘要]：本文就交通信號干線協調控制（綠波帶）的特征，實現辦法和使用要點，做了比較詳細的論述。

     在現代城市交通信號控制中，為了保證主要路線的暢通，經常會使用干線協調控制，即“綠波帶”控制模式。有了“綠波帶”，那么其優先保持暢通的車流，就可以“一路綠燈”地通過其道路控制區域，盡量減少路口的停留時間。當然，“綠波帶”主要是為了保證某個交通流的暢通，這樣一來，往往會限制其它交通流的通行時間。下面，就“綠波帶”的基本特性，做一闡述。

（一）、“綠波帶”的適用范圍：

“綠波帶”的控制模式，比較適合以下場合：

1、聯結兩個中心區之間的主要干道，如通往郊區飛機場的道路，通往衛星城鎮的道路，小城市的主要干道。

2、實現“綠波帶”的路口，其交通流量大致接近。

3、實現“綠波帶”的路段，其交通秩序比較好。比如說，很少有行人橫穿馬路，機動車輛、三輪車和其它非機動車輛都能各行其道。

（二）、“綠波帶”的實現方法：

   目前，只考慮單向綠波帶。

所有參與綠波帶的路口，要按以下辦法統一：

1、          把要實現綠波的車流，放在*相位。

2、          基準時間要一致。

3、          周期要一致：時段方案要確立一套為綠波帶，要設置為一致，所采用的配時方案也要一致。相位一的綠燈時間要一致。

4、          根據路段長度及平均車速，確定相位差。

此外，要把控制模式設定為線控或無電纜協調控制。

路口信號機在執行線控或無電纜協調控制模式時，到了相位差所指點的時間前6秒黃閃，前3秒全紅，然后從相位一開始起步，按時段方案執行該控制模式。

（三）、“綠波帶”的管理：

考慮到實際因素的影響，“綠波帶”設置完成后，也要進行有效的管理。

1、路口信號機的時鐘校準：

2、配時方案的及時調整：

3、新增路口的管理：

（四）、雙向“綠波帶”的分析：

1、路口模型：

   實線表示從A到G的車流，其起始時間分別為X1、X2…X6。虛線表示從G到A的車流, 其起始時間分別為Y1、Y2…Y6。Ti   表示路段的經過時間。

那么，X1=X0+T1，X2=X0+T1+T2，X3=X0+T1+T2+T3，

X4=X0+T1+T2+T3+T4，X5=X0+T1+T2+T3+T4+T5，

X6=X0+T1+T2+T3+T4+T5+T6。

此外：

Y1=Y0+T6，Y2=Y0+T6+T5，Y3=Y0+T6+T5+T4，

Y4=Y0+T6+T5+T4+T3，Y5=Y0+T6+T5+T4+T3+T2，

Y6=Y0+T1+T2+T3+T4+T5+T6。

現在假設所有路口的周期相同，都為時間Z。Y0=X0。

我們假設兩個車流在路口D相遇，那么來看路口D的不同車流所要求實現“綠波帶”的起始時間：

X3=X0+T1+T2+T3，Y3=Y0+T6+T5+T4。

情況一：假設兩車同時相向，由于Y0=X0，那么：

X3=X0+T1+T2+T3，Y3=X0+T6+T5+T4。

要想實現D路口兩個車流同時是“綠波帶”，那就必須要求X3=Y3。也就是要求

T1+T2+T3=T6+T5+T4…………………………..（1）

  分析上面公式，明顯可以看出，由于路段長度不一致，公式無解。也就是說，兩個車流，不可能同時實現“綠波帶”。

情況二：假設兩車相向，但是不同時，由于Y0=X0+Q，Q為兩車起步時間差，那么：

X3=X0+T1+T2+T3，Y3=X0+Q+T6+T5+T4。

要想實現D路口兩個車流同時是“綠波帶”，那就必須要求X3=Y3。也就是要求

T1+T2+T3=T6+T5+T4+Q…………………………..（2）

  分析上面公式（2），也明顯可以看出，公式無解。也就是說，兩個車流，當個路段的距離不相等時，不可能同時實現“綠波帶”。

同理可得出，雙向“綠波帶”的實現，其必要條件是：

各路段的長度都是相等的。

（五）、結束語：

    “綠波帶”的實現，需要考慮的因素很多，因此，并不是每條線路都適宜做“綠波帶”控制。實踐經驗證明，即使一條很理想的干線，由于受車輛性能的影響，真正能按“綠波”通過的車輛，也只能在總數的60%左右。因此，“綠波”控制，在實際使用中，要注意場合。那樣才能發揮其作用。