为研究现代有轨电车优先信号控制效果，从定量的角度研究了实时信号优先控制交叉口延误，确定计算方法并加以验证。根据实地调查和信号控制方案中的问题，建立现代有轨电车优先控制方案；分析了交叉口各进口道的车辆延误特性，设定车辆到达服从泊松分布，基于车辆排队的优先约束以及设计优先控制方案建立了交叉口周期和配时方案实时变化的延误计算模型，通过实例展示了计算过程；采用微观交通仿真方法对设计优先控制方案以及延误计算模型进行了验证，结果表明设计优先控制方案能有效保障现代有轨电车优先通行，并兼顾非优先相位车辆的效益；延误模型计算结果合理，其模型可以作为感应信号控制交叉口延误计算的有效方法之一，同时为信号控制参数优化提供借鉴。关键词 现代有轨电车，实时优先信号控制，车辆延误，交通仿真
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 研究内容与技术路线 4
2 平面交叉口有轨电车优先控制系统 6
2.1 优先控制策略 6
2.2 优先控制方式 7
2.3 优先控制方案 8
3 延误模型描述 14
3.1 延误控制参数分析 14
3.2 感应信号控制交叉口延误模型 17
4 延误模型计算 20
4.1 数据调查与资料收集 20
4.2 感应信号控制交叉口延误模型计算 23
5 延误计算结果和控制方案验证 25
5.1 基于仿真的延误测算 25
5.2 优先控制方案对比分析 29
5.3 延误计算结果对比 33
结 论 34
致 谢 35
参 考 文 献 36
附录Ⅰ 方案1VISVAP逻辑流程详图 38
附录Ⅱ 方案2VISVAP逻辑流程详图 42
附表Ⅲ 感应信号控制交叉口期望延误详表 46
1 绪论
1.1 研究背景和意义
现代有轨电车作为一种国内新兴城市轨道交通运输方式，凭借车辆性能高、载客量大、安全舒适、快速便捷 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
、节能降噪、编组灵活等特点，在多层次公交系统中发挥着日益重要的作用。根据城市轨道交通协会统计，截止2017年底，北京、上海、沈阳、苏州、淮安、武汉、珠海等14个城市已建成并运营有轨电车，我国有轨电车建设通车里程达243.4公里[1]。有轨电车的运营组织既具有类似于轨道交通的特性，如需要行车组织等，又区别于常见的地下运行的地铁或轻轨。作为一种地面交通方式，现代有轨电车系统存在乘客交通组织和道路交通组织的问题，其信号系统有别于其他轨道交通信号系统，在道岔和道路交叉口受制于信号控制，信号周期、相位等设计指标直接影响有轨电车的运营质量[2]。
公交系统对减少城市的拥堵、改善环境污染、优化城市道路建设以及提高城市生活质量等具有重要的作用[3]。为了让公共交通更好地发挥其作用，早在五十年前，国外相关学者即在洛杉矶展开了针对公交信号优先的相关控制试验，证明交通信号优先可明显提髙公交运行效率，工程实际应用效果较好[4]。因此在公交优先政策的驱动下，交叉口公交信号优先是提高现代有轨电车交叉口运行效率的重要方法。
信号交叉口是城市交通流的重要节点。一方面，它通过信号的控制作用，实现不同方向的交通流时空分隔，使车辆能够有序通过交叉口；另一方面，信号的控制使车辆在引道上周期性地停驶，给交通流中的车辆带来了延误。因此，许多国家如美国、加拿大等把延误作为评价交叉口信号控制设计、服务水平和路网运行效率的度量，国内同样把信号交叉口延误作为评价和描述交叉口服务水平最常用的指标之一，延误不仅直观地反映了车辆受阻程度以及行驶时间损失，还反映了信号控制、设计的合理性。然而，常规的延误评价方法具有计算模型控制参数确定的特点[5]，面对优先控制条件下，交叉口周期和配时方案实时变化的情况，其适用性普遍降低。
在此背景下，本文以有轨电车优先控制下的信号交叉口为对象，根据实地调查和信号控制方案中的问题，建立了现代有轨电车优先控制方案和相应的检测器布设方案；分析交叉口各进口道的车辆延误特性，基于设计的优先控制方案建立了感应信号控制交叉口延误计算模型，解决了信号周期和配时方案实时变化的限制条件，对有轨电车优先控制下的交叉口延误进行了定量研究。运用微观交通仿真方法进行优先控制方案以及延误计算模型验证，评估控制效果优劣与计算结果的合理性。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 有轨电车系统特征
有轨电车采用新型低地板多模块铰接，弹性车轮，电力牵引，拥有电阻、液压等多种制动方式，适合市区小曲线半径和大坡度运行[6]。其基本特征是地面敷设，从这个特征衍生出以下技术特征：①有轨电车拥有与汽车一致的运行能力，主要包括加减速制动能力和转弯能力；②采用半独立或混合路权，与路面交通存在交叉和干扰；③人工驾驶以处理随时存在的干扰；④接受道路交通信号的控制[7]。
1.2.2 公交信号优先控制发展研究
20世纪70年代左右，欧美一些国家已经开始逐步探索减少公交车在交叉口延误的控制策略，经过反复研究，将公交信号优先控制策略主要分为以下三种：被动优先模式、主动优先模式以及实时优先模式，如表1.1所示[8]。
表1.1 公交信号优先控制基本策略
策略类型
主要方法
被动优先控制策（Passive Priority Strategies）
调整周期长度(adjustment of cycle length)
重复绿灯(transit movement repetition in the cycle)
绿灯时间分配(green time bias towards transit movement)
相位设计(phasing design bias towards transit movement)
针对公交运行的协调绿波(linking for transit progression)

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