如前所述，溢流现象是多方面原因造成的，主要可以归结为交通供给与需求的矛盾。为了预防和疏解溢流现象，可以采取的措施包括工程措施、技术措施、交通管理措施等，具体如下：

(1)交叉口拓宽。充分挖掘交叉口的空间资源，在实际道路交通条件允许的情况下，增加进口车道的数量，以此增加车辆的排队空间，改善车辆的运行环境，提高交叉口的通行效率，预防溢流。需要注意的是，增加车道数量的同时要做到进口车道的数量与路段车道的数量及出口车道的数量相匹配。增加交叉口进口车道数量的方式主要有两种：一种是拓宽交叉口来增加右转车道，另一种方式是利用中央分隔带加设左转车道。

(2)交叉口渠化。对于用地条件不允许拓宽的交叉口，可以考虑进行渠化设计以减少冲突，提高交叉口通行能力。按照不同行驶方向交通流的运行轨迹渠化交叉口，渠化之后使车辆按照设定的行驶路线运行；对于左转交通流运行轨迹的渠化，要尽量减小车辆在交叉口内的转弯半径；对机非混行的交叉口，最好明确标示出不同行驶方向非机动车的运行轨迹，减少交叉口区域内非机动车对机动车正常运行的干扰；在交叉口内可以通行的区域设置导向线，在不允许通行的区域设置禁止驶入标线，规范交通流的行驶轨迹等。相关内容可参考本书6.2.2节。

(3)优化交叉口信号控制。对于可能发生溢流的进口道，尝试延长其对应相位的绿灯时长，转移该进口方向的交通压力。通过实时监测或者计算交叉口各进口道的车辆排队长度，根据各进口方向车辆的排队长度来调整信号控制方案，将压力较大的进口处的交通压力转移到压力较小的进口处，实现各进口方向车辆排队长度的均衡，平衡各进口方向的饱和度。此外，也可以考虑优化上游交叉口的信号控制，尝试减少上游交叉口相应相位的绿灯时长，以减少到达当前交叉口的车辆数，从而缓解当前交叉口的溢流压力。当然，这种方式本质上是将当前交叉口的交通压力转移到上游交叉口，若上游交叉口交通压力较小则可以采用，不然应谨慎考虑。

(4)交叉口信号协调控制。现实中，许多溢流现象的发生是交叉口间距过短、没有足够的排队空间所致。对于这样的短间距交叉口，可以考虑信号协调控制。由于两个交叉口之间的距离较短，车辆行驶时间短，受到干扰因素影响的可能性小，因此对这类交叉口进行绿波控制可以取得较好的效果。通过绿波控制，车流可以连续不停车地通过这两个交叉口，从而避免了路段上的车辆排队累积，从根本上预防溢流风险。

(5)交通信息诱导。交通信息诱导是交通需求管理的重要手段。通过发布溢流拥堵信息来诱导驾驶人选择饱和度较小的其他道路行驶，避开溢流区域，或选择非高峰时段出行，避开拥堵时段，从而快速疏解溢流交通。这种方法相当于将交通需求转移至交通压力较小的其他路段或时段，可参考本书7.2.2节。

接下来，针对溢流防控与疏解的信号控制技术，展开详细讨论。基本流程如图9-2所示。

图9-2　交叉口溢流防控与疏解的信号控制流程

图9-2中，Qn＞表示开启溢流控制算法的条件；α 为溢流风险阈值，是人为预先设定的值，即溢流风险Rsp超过α 时，开启溢流控制算法，否则维持现有信号控制方案不变。例如，令α=0.8，则表示当溢流风险Rsp超过0.8(即路段滞留车辆数超过路段容量的80%)时，需要进行溢流控制。

可见，上述流程的核心是溢流控制算法。溢流控制算法可以有很多，但无论何种算法，其核心目标都是把下一周期的滞留车辆数Qn+1控制在可接受阈值内：

或者使下一周期的滞留车辆数Qn+1尽可能小：(www.daowen.com)

按控制对象的不同，溢流控制算法可以分为当前交叉口控制、上游交叉口控制和交叉口协调控制。

当前交叉口控制的核心思想是增加当前交叉口驶出车辆数，以尽快疏解滞留车辆。具体方法是增加下一周期进口道对应相位的绿灯时间Gn+1(准确地说，应该是增加对应相位的绿信比)。绿灯时间Gn+1的增加可以通过缩减其他相位的绿灯时间来实现，但前提是其他相位的饱和度较小(如果交叉口多个进口道都面临较大的溢流压力，则单点控制已很难生效，需要从网络层面调控交通流量，参考本书第7章)。此外，还要考虑下游交叉口的交通承受能力，避免因放行过多流量导致下游交叉口面临较高的溢流风险。

从Qn+1的表达式来看，减小Qn+1还可以通过缩减下一周期的信号周期时长Cn+1来实现。缩减周期时长可以减少交叉口的最大排队长度，预防溢流发生，但如果同步缩减绿灯时长Gn+1(即绿信比并没有增大)，则对滞留车辆的消散意义并不大。一般来说，对于交叉口间距实在过短，以至于无法容纳正常排队的情况，缩减周期时长可以取得较好的效果。缩减周期时长需要考虑各个相位的最短绿灯时间，以保障行人过街的通行时间。另外，需要注意的是，缩减周期时长会提高信号损失时间占周期时长的比例，使得有效通行时间所占比例下降，因此需谨慎权衡。一般在高峰时段，交叉口的周期时长宜控制在40～150 s。

上游交叉口控制的核心思想是减少上游交叉口的到达车辆数，以防止滞留车辆的累积，也就是要减少下一周期的到达流量qn+1。具体方法是减少上游交叉口对应相位的绿灯时长。同当前交叉口控制方法类似，上游交叉口控制也要考虑到上游交叉口的交通承受能力，避免上游交叉口因控制过多流量而面临较高的溢流风险。

交叉口协调控制的核心思想是合理确定两个交叉口间的相位差，以实现绿波通行。协调控制可以应用在溢流的预防上，即在交通状况较好、无滞留车辆时，通过绿波控制尽量避免滞留车辆的累积。相位差的计算式为

式中 Of——相位差，即当前交叉口对应相位的绿灯起点比上游交叉口的绿灯起点晚Of时间，s；

L——交叉口间距，即路段长度，km；

v——车辆连续通行的速度，km/h。

此外，协调控制还可以应用在溢流的疏解控制上，即在交通状况较差、滞留车辆较多、溢流风险较高时，通过协调控制尽快疏解滞留车辆。相关内容可参考文献[7]，这里简单介绍思路。该研究利用了交通波理论，通过两个交叉口的协调控制(主要是相位差)，使得在当前交叉口车辆的停车波传播到上游交叉口时，上游交叉口协调控制方向能及时切换成红灯，防止路段排队溢出；与此同时，当前交叉口的消散波传播到上游交叉口时，恰好赶上上游交叉口非协调控制方向转换为绿灯，该方向获得通行权，使得该方向的左转车辆可以随着消散波进入两交叉口间的路段而不受阻滞。这样可以避免因溢流而造成的绿灯浪费，同时也可以实现对传统上认为“无法避免”的相位切换造成的损失时间的有效利用，即将相位切换造成的损失时间用来等待消散波的到达，这也就提高了交叉口每个周期绿灯时间的利用效率。

最后，必须指出的是，溢流风险的防控往往不能局限于单个交叉口，应考虑到其与上游交叉口、下游交叉口，乃至区域路网间的相互联系与影响。否则，很有可能只是将溢流现象的发生转移至其他交叉口，治标不治本。