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雜的情況，國內學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，相關研究還很少。
　　本文依托國家973課題和國

2、家“十五”科技攻關課題，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。
　　課題研究以交通調查、數據分析、理論建模、交通仿真與方法效果評價相結合，從大量調查數據中提取交通組成特征數據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，提出相應的信號控制方法；最后依據延誤、環(huán)境等多方面指標建立交

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)中應采用基于上游交叉口檢測的視頻檢測技術；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、車速調查基礎上，給出貨運干道信號控制中的黃燈時間建議值，推導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。根據車隊領頭車輛類型、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計；根據車隊

6、組成及領頭車輛類型，確定相位差調整方法。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、停車次數及空氣污染指數作為評價指標向量，提出評價參數的五級分級標準，應用模糊評價理論確定指標的隸屬度矩陣，建立城市干道交通系統(tǒng)信號控制效果評價的單準則復合 AHP模型，解決了多變量、數據離散的評價問題。應用VISSIM軟件，依據評價模型分別采用經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