1 引言
交通是現(xiàn)代社會的基礎(chǔ)，是人類社會的經(jīng)濟命脈，人類社會的行為與交通息息相關(guān)。然而隨著經(jīng)濟的發(fā)展，汽車的保有量急劇增加，交通擁擠、交通事故等問題已成為全球面臨的共同問題。 特別是大城市，交通擁擠路段較多，通過優(yōu)化交通信號控制的方式亦很難解決問題。而我國中小城市多是由原來的城 （縣）鎮(zhèn)發(fā)展而來的，如浙江省寧波市鎮(zhèn)海區(qū)，與大城市相比中小城市有城市規(guī)模較小，交通設(shè)施發(fā)展相對滯后，能夠用于改善和解決交通問題的資金較少，低收入市民所占比例較大，生活節(jié)奏相對較慢等特點。因此，對于我國中小城市，通過交通信號控制優(yōu)化的模式解決擁堵問題，能取到比較好的應(yīng)用效果。
2 主要交通特征
我國中小城市交通主要存在以下幾方面的問題：
2.1 道路設(shè)施較落后
城市道路網(wǎng)密度低，且有些結(jié)構(gòu)不合理；平交路口通行能力不足，路網(wǎng)系統(tǒng)不完善，現(xiàn)有道路的幾何結(jié)構(gòu)與車道劃分等有許多不適應(yīng)交通狀況的方面，交通高峰時，通行能力不足；側(cè)向進出交通干擾主路交通、車道數(shù)不足、車道功能不合理、交通島的大小和位置不合理等。
2.2 公路穿越現(xiàn)象普遍
中小城市因為規(guī)模較小，其交通問題未能夠引起重視，而中小城市大部分依賴于過境公路發(fā)展，在社會經(jīng)濟發(fā)展和機動化程度不斷提高的情況下，其用地形態(tài)布局和交通的矛盾越來越突出。一般而言，城市越大，與外界的聯(lián)系越多，區(qū)內(nèi)交通、區(qū)際交通越多，過境交通較少；相反，城市越小，對外的聯(lián)系越弱，區(qū)內(nèi)與區(qū)際交通越少，而過境交通量越大。
2.3 密度較高，但干支結(jié)構(gòu)不盡合理
一般中小城市只有干支兩套道路系統(tǒng)，而由于歷史形成的原因，大多數(shù)城鎮(zhèn)僅僅有幾條穿城干道，其它道路相對狹窄；在發(fā)展過程中，支路間距不均勻，有的間距幾十米，有的間距數(shù)百米，造成道路系統(tǒng)的先天失調(diào)。許多地段是先建房，后通路，造成道路開辟的隨意性和無序性，曲折、錯位的小路多，機動車難以通行。而今中小城市道路建設(shè)又出現(xiàn)貪大求洋的傾向，新建或者改造的道路不管實際需要如何，一律采取干道的做法，寬寬蕩蕩，而舊的道路依然狹窄、擁擠，形成舊城條條是支路，新區(qū)路路是干道的局面。
2.4 缺乏管理，道路資源被侵占現(xiàn)象嚴(yán)重
如前所述，中小城市的原始積累和發(fā)展源自過境公路的帶動作用，而這種作用又具體表現(xiàn)為興辦市場、沿路開店。馬路市場、馬路商店侵占道路資源，并不是說市場、商店直接占路，而是指沿路修建的市場、商店因為缺乏規(guī)劃和管理，緊貼道路，沒有自己的車輛和人流疏散場地設(shè)施，結(jié)果進出市場、商店的人車均擁擠在道路上，造成交通堵塞。城鎮(zhèn)每逢集市的日子，這種狀況非常明顯。
2.5 交通違法嚴(yán)重
我國中小城市由于管理無法完全規(guī)范化，市民交通法律意識淡薄，隨著機動化程度的不斷增加，導(dǎo)致違法現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。
2.6 交通控制手段落后
我國中小城市信號控制設(shè)施建設(shè)還不完善，部分有信號控制設(shè)施的城市，控制也太過單一化，完全不能滿足機動化程度不斷提高帶來的交通量不斷增長的需求。
我國中小城市如寧波市鎮(zhèn)海區(qū)，主要有以下幾方面的交通特征：
?。?）交通量比較集中，高峰期擁堵路段集中在1-2條干線上；
（2）城區(qū)其他路口平峰與夜間流量較少；
?。?）非機動車流量較大，右轉(zhuǎn)常綠，與人行相位存在沖突；
?。?）現(xiàn)階段信號控制主要還是表現(xiàn)為單點定周期控制。
3 控制模式
中小城市交通量變化會呈現(xiàn)比較集中的趨勢，高峰期出現(xiàn)在上下班以及上學(xué)放學(xué)時期，平峰時段車流量會比較均勻，夜間路上車流量稀少。因此，相比大城市而言，中小城市交通量變化較為規(guī)律，局部交通梳理具有強烈的現(xiàn)實意義。
根據(jù)交通量的主要構(gòu)成，控制策略主要有定周期控制、感應(yīng)控制與干線協(xié)調(diào)控制兩種。定周期控制為較為傳統(tǒng)且常用的控制方式，這里就不詳細做介紹了。
3.1 感應(yīng)控制
感應(yīng)控制是車輛檢測器檢測當(dāng)前放行相位車輛車頭時距，確定相位飽和度，并以此為判斷依據(jù)延長當(dāng)前相位綠燈時間或跳至下一相位的實時自適應(yīng)控制，沒有固定的周期和綠信比。由于感應(yīng)控制是實時控制，相位綠燈時間實時變化，容易造成倒計時混亂，影響機動車駕駛?cè)说呐袛啵斐砂踩[患。為了避免該類安全隱患，應(yīng)去除運行感應(yīng)控制的路口倒計時燈。
3.2 干線協(xié)調(diào)控制
通過調(diào)查計算主干道路口之間時距，設(shè)置相位差，協(xié)調(diào)相鄰路口綠燈時間延時變化，使主干道車輛通過這些交叉口時盡可能的遇到綠燈， 為主干道直行方向的車隊提供最大綠波帶， 減少干道上的延誤和停車率， 以保證干道上的車輛能夠暢通行駛，這種控制方式稱為干線協(xié)調(diào)控制。干線協(xié)調(diào)控制一般用于路況良好，車流量較大，環(huán)境干擾較小，車速相對穩(wěn)定的主干道上。要實現(xiàn)協(xié)調(diào)聯(lián)動控制，協(xié)調(diào)干線所有路口需要使用相同的集中協(xié)調(diào)式信號機，并且實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。這對信號機的統(tǒng)一控制，統(tǒng)一校時，維持協(xié)調(diào)控制的穩(wěn)定性是非常重要的。
以寧波市鎮(zhèn)海區(qū)為例，主要采用以下幾種控制模式：
（1）主干道平峰與高峰采用分段綠波控制的方式，夜間采用最小綠定時控制或感應(yīng)控制的方式；
?。?）其他路口根據(jù)交通流量經(jīng)驗值，采用多時段定時控制的方式，針對各個時段的交通量規(guī)律設(shè)置合理的信號配時，若安裝有檢測器，采用感應(yīng)控制的方式；
?。?）設(shè)置機動車右轉(zhuǎn)與行人過街間隔時間，如果該相位包含有人行相位，則設(shè)置行人過街10秒后機動車右轉(zhuǎn)開始通行。
4 應(yīng)用實例
以寧波市鎮(zhèn)海區(qū)為例，介紹中小城市主要控制模式的應(yīng)用。中官路是寧波市鎮(zhèn)海區(qū)主要干道之一，在城市交通中起“通”的作用以交通功能為主、服務(wù)功能為輔，滿足交通流大量聚集快速流動的要求。
根據(jù)調(diào)研所得中官路各交叉口的實際交通量，平均路口標(biāo)準(zhǔn)交通量如下圖1所示。
由上圖分析可得知，在高峰時期，該路段實際交通量已達到該路段各路口飽和流量，如果不合理疏導(dǎo)，勢必會造成交通擁堵的現(xiàn)象。
對平均通行能力、平均延誤時間總和以及平均停車次數(shù)總和共三個指標(biāo)在優(yōu)化控制前后做了一個綜合的比較，結(jié)合調(diào)研得到的其他數(shù)據(jù)，可以得出本項目以下幾個方面的應(yīng)用效果指標(biāo)。
（1）區(qū)域內(nèi)交叉口的平均通行能力提高，平均停車延誤減少；
?。?）在道路飽和度不超過90%的前提下，路口車輛排隊長度減少，平均停車次數(shù)下降，平均停車時間縮短；
（3）交叉口飽和度均衡分配，交叉口飽和度值明顯降低。
5 結(jié)論
由上述的分析可知，對于中小城市特殊的交通特征而言，采用合適的信號控制模式，不僅能夠提高路口的通行效率，減少停車延誤與停車次數(shù)，也能夠保障駕駛?cè)说男熊嚢踩?，?guī)范中小城市駕駛員交通行為，從而有效地緩解了中小城市交通擁堵的現(xiàn)狀，優(yōu)化了道路結(jié)構(gòu)。
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