交通信號燈相位是在一個信號周期內，同時獲得通行權的一個或多個交通流的信號顯示狀態引。在交叉口信號配時中，引入信號相位的主要目的是把相互沖突或干擾嚴重的交通流適當分離，減少交叉口交通沖突和干擾。交通信號相位設計是信號配時的關鍵步驟，其決定了配時方案的科學性與合理性，并直接影響道路交叉口的交通安全和暢通。
相位的概念是指在一個信號周期內，一股或幾股車流在任何時刻都獲得完全相同的信號燈色顯示，那么就把它們獲得不同燈色（綠燈、黃燈、紅燈）的連續完整信號階段稱作一個信號相位。每個信號相位周期性交替獲得綠燈顯示，即獲得通過交叉口的“通行權”，“通行權”的每一次轉換就稱為一個信號相位階段，一個信號周期是由按照預先設置的所有相位時間段之和構成。
交叉口相位設計的一般流程可分為交通流分析、專用相位設計、相序設計和相位方案檢驗四個階段。
1、交通流分析
交通流分析包括交通流沖突分析和交通流均衡分析。沖突分析主要是研究交叉口內的交通流沖突問題，分離沖突，保證安全；均衡分析主要是研究流向流量問題，把沒有沖突且流量相近的車流集中在同一相位放行。
2、專用相位設計
目前，實際應用中主要有兩種相位設計形式：一種是對稱流向放行的相位設計形式（簡稱對稱流向放行相位形式，又細分為左轉相位設計、右轉相位設計、行人和非機動車相位設計、東西相位設計、南北相位設計）；另一種是各進口單獨放行的相位設計形式。對于一個典型的十字交叉口，采用這兩種設計形式的相位如下圖所示。
3、相序設計
相序設計主要是考慮直行左轉的放行順序問題。一般來說，如果直行車流與左轉車流分開放行，且出現左轉車流較多侵占直行車道或阻礙直行車流的通行，應采取先放左轉車流，后放直行車流的放行相序。
4、相位方案檢驗
相位設計好后，需要對其進行檢驗。利用仿真手段，對制定好的相位方案進行仿真校驗，確保方案的科學可行。
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