基于交通組成的干道交通系統(tǒng)信號控制方法研究.pdf

1、交通組成復(fù)雜是我國道路交通的一個顯著特征。國外先進的城市干道交通信號控制系統(tǒng)均是以單一交通組成為背景建立起來的，應(yīng)用在我國城市干道雖然較單點定時控制成效顯著，但仍然存在水土不服的問題。究其原因有多方面因素，沒有考慮到復(fù)雜的交通組成情況就是其中原因之一。針對我國城市道路交通組成復(fù)雜的情況，國內(nèi)學(xué)者針對單個交叉口提出了一些改進的信號優(yōu)化控制方法，但對于整條城市干道的交通信號優(yōu)化控制問題，相關(guān)研究還很少。
　　本文依托國家973課題和國

2、家“十五”科技攻關(guān)課題，針對不同交通組成條件下的城市干道交通信號控制問題開展研究，旨在加強信號控制系統(tǒng)應(yīng)變干道交通流交通組成變化的能力，降低信號交叉口車流延誤，提高道路資源的時空利用效率，緩解城市交通擁擠。
　　課題研究以交通調(diào)查、數(shù)據(jù)分析、理論建模、交通仿真與方法效果評價相結(jié)合，從大量調(diào)查數(shù)據(jù)中提取交通組成特征數(shù)據(jù)對城市干道進行分類，針對每一類城市干道的交通流運行特征，提出相應(yīng)的信號控制方法；最后依據(jù)延誤、環(huán)境等多方面指標(biāo)建立交

3、通控制方法效果評價模型，借助交通仿真工具開展對比評價，檢驗本文提出方法的有效性。
　　分析典型干道交通信號控制系統(tǒng)和區(qū)域信號控制系統(tǒng)在城市干道上應(yīng)用存在的問題，提出了基于交通組成的城市干道交通信號控制系統(tǒng)解決思路。分析現(xiàn)有各種交通流檢測技術(shù)的適用條件和檢測方法的優(yōu)缺點，針對我國城市干道的交通組成特點，確定基于交通組成的城市干道交通信號控制系統(tǒng)中應(yīng)采用基于上游交叉口檢測的視頻檢測技術(shù)；從交通組成對車流運行特征的差異出發(fā)將城市干道劃分

4、成三類，即客運干道、貨運干道和客貨混行干道。
　　在分析客運干道路段交通流運行特性基礎(chǔ)上，針對大型車組成比例高的客運干道，提出基于上游交叉口檢測方法的相位提前與綠燈時間延長公交優(yōu)先信號控制方法；針對大型車組成比例小于10％的客運干道，針對上、下行車流車速不一致的情況，提出了相位差模型。借助VISSIM仿真軟件，選取哈爾濱市北新街作為客運干道進行了案例分析。
　　分析貨運干道大型貨車對交通流行車延誤的影響；在貨運干道飽和流率與

5、車速調(diào)查基礎(chǔ)上，給出貨運干道信號控制中的黃燈時間建議值，推導(dǎo)了貨運干道最佳信號周期時長計算公式。借助VISSIM仿真軟件，選取大連開發(fā)區(qū)遼河西路作為貨運干道進行了案例分析。
　　在給出客貨混行干道交通信號控制系統(tǒng)的檢測方法的基礎(chǔ)上，針對客貨混行干道交通流運行特點建立交通信號模糊控制模型。根據(jù)車隊領(lǐng)頭車輛類型、車隊組成、主次通行方向交通特性及各相位車輛排隊長度，采用模糊控制算法確定各相位綠燈延長時間，并對模糊控制器進行設(shè)計；根據(jù)車隊

6、組成及領(lǐng)頭車輛類型，確定相位差調(diào)整方法。借助VISSIM仿真軟件，對客貨混行干道進行了案例分析。
　　選取車輛延誤、排隊長度、停車次數(shù)及空氣污染指數(shù)作為評價指標(biāo)向量，提出評價參數(shù)的五級分級標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用模糊評價理論確定指標(biāo)的隸屬度矩陣，建立城市干道交通系統(tǒng)信號控制效果評價的單準(zhǔn)則復(fù)合 AHP模型，解決了多變量、數(shù)據(jù)離散的評價問題。應(yīng)用VISSIM軟件，依據(jù)評價模型分別采用經(jīng)典信號控制方法和本文提出的信號控制方法進行對比交通仿真分析。結(jié)