顺应交通强国国家战略，智慧交通发展日新月异，当以交通工程为基础，深度融合数字化、网联化与智能化，道路交通工程从业者深入路口，评估现状并提出改进方案，守护城市道路安全与畅通。
城市路口进行优化和改进时，需预先评估方案的有效性及安全性，而使用仿真系统、计算模型等都需要进行大量调查和计算，需要一定时间和经济成本，现场工程师无法独自完成。
作为专业的现场工程师，在施行优化方案前，应对方案产生的效益有基本判断和衡量，做到“脚下有路、心中有数”。
图：简易评估参数
陈工根据多年从业经历，总结出一套贴合实际交通运行状况的参数，本文就为大家分享如何利用这套参数，进行交通效益的评估。
我们通过几个案例来说明简易评估法在不同场景中的应用。
01 一次过街改二次过街，通行收益如何计算？
图：二次过街示意图
如图路段为双向行驶车道，单边通行方向路宽15m，中心隔离带宽5m，路面总宽35m。行人过街速度按照1m/1s计算，一次过街至少需35s。
调整前信号配时设置如下：行人过街时间40s，机动车通行时间60s，信号周期为100s，每小时可放36个周期。改为二次过街后，因行人通过半条街至少需要17s，信号配时调整如下：行人过街时间为20s，机动车时间不变仍为60s，信号周期80s，每小时可放45个周期，比原信号方案多放9个周期。
单位小时内，机动车通行能力提升9/36=25%。
「用简易计算方法估算信号方案调整后产生的效益，在设计调整信号配时时，就可做到心中有数。」
02 路口改造后如何量化通行能力改变产生的效益？
我们假设一个三相位控制的路口，东西直行方向绿灯时长60s，东西左转方向绿灯时长20s，南北方向绿灯时长60s，路口信号周期140s。此路口东西方向通行正常，但南北方向有较长排队，需进行优化调整。现场工程师经过观察和调研，发现路口南北方向不具备改造条件，但东西方向可进行渠化改造。经过改造和调整，东西直行方向可缩短10s绿灯时间，路口信号方案变化如下：
信号方案调整后，路口每小时可多放行两个信号周期，南北方向绿灯时长增加60s*2=120s。由常用参数可知，路口放行一辆车的时间约为2s，则南北方向每小时可多放行约60辆车（单车道）。路口排队的车辆每车占用长度约5米，多放行60辆车就可以消除300米的排队长度。
路口某个方向通行能力与绿灯信号时长和小时周期数相关，案例中路口南北方向虽然绿灯时间没增加，但小时周期数增加，所以它的通行能力一定会提升。
「当路口进行信号配时调整或渠化改造前，现场工程师可通过简易评估，提前计算路口方案调整后产生的实际效益，以此评估方案是否合理，是否真正满足通行需求。」
03 路口溢出，如何标定检测器位置？
图：路口溢出示意图
场景介绍
当相连的两个路口，上游路口绿灯结束时，如果下游路口放行能力受限，放行车辆就会排队延伸到上游路口，导致上游路口交叉车道绿灯期间车辆无法通行，造成路口“锁死”，这种交通现象叫做“路口溢出”。
优化思路
在下游路口放行能力无法提升的前提下，需限制上游路口的车辆放行流量，当达到一定程度时，需中断当前绿灯时间，停止放行，以免出现路口堵塞现象。
优化措施
在两个路口的路段中间放置一检测器，当检测器检测到车辆停留时长超过设置秒数时，说明当前车辆已停车，则可判断此方向车流已开始排队，信号机中断通行方向绿灯信号，改放红灯。
优化结果
在当前通行方向交叉方向绿灯放行前，要使上游路口行驶的车辆均能驶入两个路口之间的路段内，保证路口清空，才能不影响交叉方向车辆的正常通行。
检测器放置的位置应该如何确定？
图：检测器位置设置
如图：A点为车辆驶入路口点，B点为驶离路口点，假设检测器的位置设置在C点。当检测器满足触发条件，东西向信号改变，需使AC段行驶车辆均停留在BC段内，才能保证路口清空。
根据陈工总结的常用参数，我们知道行驶的车辆间隔大约10m，静止时排队车辆间隔约5m，假设AC段行驶的车辆数为m，AC段的距离为|AC|，BC段的距离为|BC|，AB段（路口宽度）的距离为|AB|。要想保证在AC段行驶的车辆都停留在BC段内，则应满足m=|AC|/10=|BC|/5，则|AC|=2|BC|，由图明显可知|AC|=|AB|+|BC|，所以|AB|=|BC|，则|AC|=2|AB|。以上计算可以得出：检测器应设置在≥路口2倍宽度的位置，才能保证路口清空。
「在路口溢出这个交通场景下，利用常用参数简易评估，就可快速确定检测器的合适位置，真正解决路口堵塞问题。」
04 直行待驶区，效益几何？
在一些城市的路口，可见到直行待驶区的设置。所谓直行待驶区，就是在交叉方向左转弯车辆通行时，直行机动车跨越停车线进入待驶区域，当直行信号变为绿灯时，车辆就可从待驶区直接出发。
直行待驶区的效益是否就是待驶区域内停放的车辆数？应该如何计算呢？
图：直行待驶区
未设置直行待驶区时，路口的停止线有停止和出发的双重意义；设置待驶区后，车辆停止的位置没变，但车辆的“出发线”已前移，但无论“出发线”的位置如何挪动，在绿灯放行期间，通过“出发线”的车辆数是固定不变的。在绿灯结束时，待驶区内的车辆已通过停止线，可继续行驶通过路口，这部分车辆就是直行待驶区的效益，而非绿灯放行前待驶区内等待的车辆。
按照常用参数，路口行驶的车辆间隔为10m，静止的车辆间隔为5m，则直行待驶区的效益应该是绿灯放行前待驶区内等待车辆数的二分之一。另外，设置直行待驶区后，因直行方向起跑线前移，还应考虑适当增加全红时间，避免与交叉方向左转车辆尾车冲突，效益有可能进一步缩小。
「在利用简易参数评估收益时，要辨明选用前提和条件，否则，评估结果就会背道而驰。」
采用简易评估法，工程师可以快速判断路口优化方案是否能够产生实效，这也是现场工程师的必备技能。如果一个路口所有的信号配时调整和渠化改动都需模型或系统来进行计算，现场工程师就失去了真正的价值和意义。
下一篇，陈工将为大家分享「如何设置行人二次过街方案」。
「守路者」系列
陈大农：原北京市公安局公安交通管理局科技信息通信处警务技术二级总监，首都劳动奖章获得者，从事交通信号控制工作三十余年，对信号控制方案设计、路口通行优化有深入研究，被评为公安交通管理领域专家。目前，陈工被聘请为北京博研智通科技有限公司高级技术专家，负责博研智通交通信号控制相关理论工作的重塑与升级，构建技术方案和落地用户的对话通道，助力博研智通成为业内全面专业的解决方案提供商。
