城区早晚高峰交通拥堵诱因及信号配时优化对策

林日俊

身份证号：440982199202155876

摘要：国内城市建成区路网密度持续提升、机动车保有量逐年增长，通勤出行集中化催生常态化早晚高峰交通拥堵问题，诱发路网通行效率下降、道路尾气加剧、通勤时长增加、道路冲突事故频发等衍生问题。交叉口信号配时作为城市路网交通调度核心管控手段，配时方案不合理、时段划分粗放、相位搭接失调是加剧节点拥堵、路网车流淤积的关键诱因。本文结合城区主干道路、片区交叉口通勤交通运行特征，从路网规划、出行特征、交通管理、信号管控多维剖析早晚高峰拥堵内生与外生诱因，梳理现阶段高峰时段交通信号配时体系现存短板，立足高峰车流潮汐特性、人车非机动车流冲突特点，提出交叉口相位设计、时段划分、干线联动、人车分流配时优化策略，配套路网协同管控措施。研究表明，贴合高峰潮汐车流优化信号配时方案，可消解交叉口车流阻滞问题，疏解片区路网潮汐拥堵，提升城区道路通行承载力与路网运行流畅度。

关键词：城区道路交通；早晚高峰；交通拥堵；

引言

城市中心城区功能片区高度集聚，居住片区、商务办公区、商业综合体空间分割明显，居民通勤出行、生活出行呈现极强的时间集聚性，形成固定早晚高峰潮汐式车流。城市道路交叉口作为路网车流转换、汇流集散核心节点，也是高峰拥堵始发点位与拥堵淤积核心区域。现阶段多数城区沿用固定时序交通信号配时模式，未贴合高峰车流波动、非机动车与人行流量变化动态调整配时参数，干线交叉口信号联动性薄弱，车流启停频次过多、空放车流、相位冲突问题突出。单纯拓宽道路路网无法根治潮汐式高峰拥堵，依托精细化信号配时优化盘活现有路网通行能力，契合低碳交通、低成本路网提质治理理念。基于此深挖高峰拥堵多层诱因，针对性优化信号管控体系，成为破解城区常态化高峰拥堵的核心路径。

一、城区早晚高峰常态化交通拥堵核心诱因分析

1.1 城市空间布局催生潮汐通勤车流

城市功能分区规划失衡是拥堵本源诱因，居住生活区与产业办公区、商业工作区空间剥离，日间早间车流集中向城市核心工作区汇集，晚间车流反向回流，形成单向超大流量潮汐车流。片区路网承载负荷瞬时饱和，次干道、支路分流路网利用率偏低，主干路网车流过度集聚，短时间内车流超出节点通行承载力，引发干线车辆排队淤积，形成连片路网拥堵。

1.2 混合车流交叉冲突加剧节点阻滞

城区核心交叉口机动车、非机动车、行人出行高峰完全重合，高峰时段直行机动车、转向机动车、非机动车与过街行人多股车流交叉交汇。原有信号相位未实现车流彻底分流，转向车流与对向直行车流抢行干涉，人行过街车流切断机动车通行链路，交叉口内部车流交织冲突，降低车辆通行启停效率，诱发路口车辆滞留排队。

1.3 道路路网层级结构规划存在短板

老城核心区主干道路间距偏大，微循环支路路网建设不完善、支路通行条件受限，主干车流无法快速向周边支路疏解。部分路口车道功能划分不合理，转向车道布设不足、车道渐变段缺失，高峰车辆变道加塞行为频发，压缩整体通行空间。同时路口进出口车道配比失衡，出口道疏解能力不足，造成进口道车流持续堆积。

1.4 现有交通信号配时体系管控缺陷

信号管控体系滞后是拥堵加剧核心人为诱因，其一信号时段划分粗放，未区分早高峰、晚高峰、平峰差异化工况，高峰沿用平峰固定配时方案；其二干线交叉口信号绿波联动失效，上下游路口相位时序脱节，车辆连续通行中断；其三非机动车、行人相位时长配比不合理，挤占机动车有效通行时长；其四未贴合潮汐车流调整单向放行时长，正反方向车流配时均衡分配，潮汐重载车道通行权限不足。

1.5 交通秩序管控与出行行为短板

高峰时段路口违规变道、占道停车、非机动车逆行、行人闯红灯违法行为频发，割裂车流通行秩序。片区公交车辆路口停靠占用通行车道，公交启停干扰社会车流通行；周边商圈、小区出入口车辆频繁汇入主干车流，打破路口稳态车流，放大拥堵扩散范围。

二、当前城区交叉口高峰信号配时现存突出问题

2.1 高峰时段时段阈值划分不够精细

现有信号控制系统仅划分基础高峰、平峰两大时段，未拆分高峰起步峰值、高峰峰值、高峰回落细分阶段，车流暴涨、车流回落阶段配时参数一成不变。峰值时段放行时长供给不足，车流快速淤积；高峰回落阶段放行时长冗余，出现道路车流空放，路网资源双向浪费。

2.2 相位架构设计不合理，车流分流不足

部分老旧路口沿用简易四相位信号架构，未设置专用左转、专用右转独立相位，左转车流与对向直行车流共用相位，路口冲突点位较多。人行相位与机动车相位重叠布设，过街行人持续干扰机动车流通行，进一步压缩高峰机动车疏解效率。

2.3 干线路网信号协同联动性较差

城区主干道路各交叉口信号独立管控，上下游路口绿波时序不匹配，上游放行车流抵达下游路口遭遇红灯截停，干线车流分段阻滞、频繁启停。潮汐路段上下游配时逻辑割裂，无法实现干线车流连续绿波通行，加剧干线长距离排队拥堵。

2.4 弱势交通群体配时适配性不足

信号配时侧重机动车通行效率，非机动车、行人过街时长把控单一，高峰人流量、电动车流量激增时，基础过街时长无法满足通行需求，行人滞留过街安全岛，二次过街加剧路口混乱；非机动车集中放行时段车流溢出，侵占机动车车道空间，形成交叉干扰。

三、适配早晚高峰的交通信号配时优化对策

3.1 精细化拆分高峰时段，动态匹配配时参数

结合车流潮汐波动规律，拆分早高峰上行峰值、早高峰下行回落、晚高峰上行蓄流、晚高峰疏散细分管控时段，摒弃一刀切固定配时模式。贴合重载方向车流提升主干道放行占比，弱化空载反向车道无效绿灯时长，贴合车流供需动态调节单周期总时长，峰值阶段延长主干车流有效放行时间。

3.2 重构路口信号相位，消解车流交叉冲突

核心拥堵路口增设专用左转独立相位、右转分离相位，隔离转向车流与直行车流冲突。分离机动车相位与非机动车、人行过街相位，采用错峰过街管控模式，规避人车车流交叉干涉。

3.3 搭建干线绿波联动配时体系

整合同一条主干道路上下游交叉口信号控制系统，统一干线信号周期、相位差参数，搭建双向绿波联动配时方案。贴合高峰车流行驶车速校准联动时序，保障主干车流单次绿灯时段连续通过多个路口，减少干线车辆启停等待频次，疏解干线连片拥堵。

四、优化实施保障与治理效益分析

搭建交通车流动态监测机制，实时复盘高峰车流变化规律，定期迭代更新信号配时方案，实现配时参数自适应优化。落实运维人员片区信号网格化管护，及时调试信号控制设备、修复时序偏差问题。本次优化无需大规模道路改造，依托现有交通设施完成软件管控升级，可有效缩短路口车辆排队长度，消减潮汐式连片拥堵，降低路网通勤延误，同时弱化路口车流剐蹭事故概率，兼顾交通运行效益与治理经济性。

五、结论

城区早晚高峰交通拥堵由城市空间布局、路网结构、混合车流冲突、信号管控失衡、出行秩序多重因素耦合诱发，其中信号配时粗放、干线联动缺失、相位设计不合理是拥堵加剧核心可控因素。通过细分高峰管控时段、重构交叉口分流相位、搭建干线绿波联动、优化人车混合车流配时、配套路网秩序管控多维对策，可补齐传统信号管控短板，适配潮汐通勤车流运行特征。依托信号配时精细化优化盘活现有道路通行资源，低成本疏解城区节点与干线高峰拥堵。

参考文献

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