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y型交叉口信号配时优化设计以承德路与越秀路交叉口为例(附件)

2021-05-20 14:26编辑: www.jxszl.com景先生毕设
由于我国城市化进程的加快,拥有一个良好的交通状况成为城市交通发展的重要基础。同时这也带来了令人思考的问题怎样科学并且有效的去提高道路交叉口通行能力,这个问题已经成为如今中国现阶段交通领域急需解决的问题。Y型交叉口本质是一种几何不规则的交叉口,它不仅受到地形、城市规划的影响,同样像历史原因这类人文因素也影响着交叉口。在这样的交叉口,车辆的通行能力通常低于公路上的车辆通行能力,而此类交叉口甚至是交通黑点,很可能造成交通堵塞和频繁的交通事故。因此,为了解决这些问题,本文将Y型交叉口的现行运行状况与实际所调查得数据进行比较分析,正确对Y型交叉口交通信号控制进行优化设计,进行合理的组织交通优化,研究表明通过对交叉口的信号配时优化,可以提高Y型交叉口的通行能力和通行效率。关键词 Y型交叉口,信号配时,组合相位法,通行能力,交通仿真
目录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究的目的和意义 1
1.3 国内外研究现状 1
1.4 研究的内容和思路 3
2 交叉口信号配时的相关理论 3
2.1 交叉口信号配时基本概念 3
2.2 交叉口信号配时评定指标 4
2.3 基本信号配时方法 5
3 Y型交叉口现状调查 5
3.1 交叉口交通组织方法 5
3.2 交叉口现状几何条件调查 6
3.3 交叉口交通量调查 9
4 承德南路与越秀路Y型交叉口现状分析及仿真 14
4.1 交叉口现状分析 15
4.2 VISSIM仿真软件介绍 17
4.3 交叉口现状仿真 18
5 承德南路与越秀路Y型交叉口优化设计及仿真 21
5.1 交叉口信号控制下道路环境优化设计 21
5.2 交叉口信号配时优化设计方案 22
5.3 交叉口优化设计方案仿真 34
5.4 交叉口两种优化方案仿真结果对比分析 37
结 论 38
致 谢 39
参 考 文 献 40
1 绪论
1.1 研究背景 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072

淮安市承德南路与越秀路交叉口实际为Y型交叉口,此交叉口一共有三个进出口:南北向、西北向、东北向。其中,南北向有直行、直行、右转三个进口道,同时也有两个出口道供车辆驶出,西北向的车道有左转、直行、直行三个进口道,同时也有两个出口道供车辆驶出,东北向的车道有右转、左转、左转三个进口道,同时也有两个出口道供车辆驶出。通过实地调查:淮安市承德南路上半段为双向五车道,4幅路,下半段为双向五车道,3幅路;越秀路为双向五车道,3幅路。有信号灯的控制。对于畸形交叉口Y型交叉口而言,此交叉口通行效率低,交叉口延误较长,高峰时段也存在交通拥堵问题。因此,对淮安市承德南路与越秀路交叉口进行交通信号配时优化设计,可以提高畸形交叉口的通行能力。
1.2 研究的目的和意义
淮安市承德路与越秀路为Y型交叉口,临近楚秀园、各小区,且也是通往市区的重要道路。承德南路与越秀路车辆较多,因此需要通过优化设计提高此交叉口的车辆通行能力。进行交通信号配时优化是对Y型交叉口管理控制有效且快速的途径之一,通过优化设计某关键路线,从而间接的提高了整个淮安市道路网的通行能力,使淮安市民出行更加方便。
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外研究现状
英国、美国和其他发达国家率先研究起了交叉口,这些国家研究时是以连续的交通流为前提,在此前提下提出了左转、右转、交通设施渠化等方法[1]。
在交通管理控制方面,通过控制信号配时与交通相关规则,提出了如多相位控制、禁止左转、禁止右转等方法[2],用于提高道路交通安全和道路通行能力。在交通信号控制方面,主要研究现状如下:
1)1958年,韦伯斯特环绕着交叉口定时的周期时长的信号灯控制,建立了目标为车道所行驶的总车辆平均延误时间最小的信号配时模型及其计算方法[3]。这种方法是用延误时间来求周期时长和各个相位的绿信比。这种计算模式也是有弊端的,其没有考虑车辆和行人被迫停止在交叉路口等待、排队以及由于等待、排队所产生的燃料消耗和时间损失等问题[4]。
2)1969年由Robertson等人员研发出了一种叫TRANSYT的软件包,采用的方法是爬山搜索法,这种方法能够进行优化分配每个交叉口各个相位之间的绿灯时间(绿信比)、每个交叉口信号周期的起始时间(相位差)和周期时长[5],该系统现今使用较广。
3)1977年,Pappis和Mamdani一起设计了一种为两相位的单交叉口模糊逻辑控制器。虽然这个控制器在设计中没有考虑左转弯的车辆流量,可是在计算机交通仿真所得出的结果显示此控制器比传感器控制有效[6]。
4)1992年,Foy与他人在二相位系统中使用GA分配绿灯时间[7]。
5)1997年,Kim设计了一种新的算法,这种方法是在车辆流量的变化的基础上,运用不同的模糊控制规则的使用,从而达到调整控制策略的目的 [8]。
6)2001年,Park设计出了,以固定的周期时间为基础的随机信号优化模型,这个优化模型可以同时优化绿信比,周期时长和相位差 [9]。
7)最近几年内,Nataksuji[10]等创新的在交通控制算法中引入遗传算法,这种算法是通过优化信号配时时序的绿信比和相位差等参数进行计算,此种算法取得了良好的效果。
1.3.2 国内发展现状
关于国内的交叉口信号控制,主要研究现状如下:
1)在1992年,徐东玲建立了一个单交叉模糊神经网络模型。
2)1993年,李立源等人提出了一种交叉口在线最优控制方法 [11]。
3)1999年,朱劲、刘智勇等人设计出了新的模糊感应控制器 [12]。
4)2002年,我国我国将“ITS”的研究正式列入我国的科技攻关项目中国13]。
交叉口渠化越来越智能化,国外的发展较国内发展较早,国内最初使用的方法也是引用的国外的方法,随着国内研究越来越深入,国内也拥有了自己的方法。本文采用的是传统的韦伯斯特算法,结合较新的相位算法组合相位法,进行信号配时优化设计。

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