吴 颢，焦钰博，彭其渊

基于ARRB模型的交叉口多目标信号配时优化研究

吴 颢1，焦钰博2，彭其渊3

（1. 中电科新型智慧城市研究院有限公司，深圳 518000；2. 徐州市交通规划设计研究院，徐州 221000；3. 西南交通大学，交通运输与物流学院，成都 611756）

城市交叉口交通拥堵和机动车尾气排放是近年来城市发展面临的重要问题, 而信号配时优化是提高城市交通运行效率、缓解车辆因频繁起停而加剧尾气排放的有效手段之一。本文基于ARRB模型下的信号配时设计方法, 综合考虑效率与环境的双重目标, 研究不同停车次数惩罚系数下的信号配时方案。同时, 以成都市某大型十字交叉口为验证实例, 结合VISSIM计算仿真, 分析了交通延误、停车次数与排放、油耗的影响关系, 继而得到了综合最优的停车次数惩罚因子与配时方案。该方案使延误和停车次数平均提高了36.4%, 排放及油耗平均降低了19.4%。

信号配时; ARRB模型; 停车次数惩罚系数; 延误; 排放及油耗

0 引 言

机动车尾气排放是大气中细颗粒物及其他有害气体的重要来源[1]。据统计，高峰时段全国有74%的城市处于拥堵或缓行状态[2]，频繁的车辆起停过程则进一步加剧了尾气排放污染[3]。交通信号控制优化是合理组织交通流、优化车辆运行状态的主要手段与方式[4, 5]，更是缓解交通拥堵、减少机动车污染排放及降低油耗的重要手段[6]。

除了传统的基于交通运行效率优化的信号控制研究，20世纪80年代，Robertson等[7]首次将排放及油耗因素引入信号控制策略，国内外学者开始多维度地研究交通信号控制与交通效率、交通环境的综合作用关系，并探索出考虑交通环境因素的交通信号控制策略与方法。……