考虑公交路权优先的信号协调控制研究

发布时间：2020-04-24 00:49

【摘要】：近年来,伴随着城市化进程的日益加快,城市交通的压力不断增大。由于城市道路空间资源的相对有限性和交通需求的无限增长,交通需求与供给之间的矛盾更加严重,交通拥堵日益突出,城市“驾驶不便,驾驶困难”的情况越来越激烈。因此,为了有效改善城市道路交通运行不顺畅的现状,积极推动城市的发展进程,有必要重点加强公交系统建设,不断完善基础设施配置。在城市化进程加快的同时,保证公共交通的发展可以得到充分体现。通过对国内外研究文献的学习,本文首先阐述了路权的相关概念和分类,进而引出公交优先的定义,并对公交优先的分类和控制策略进行了介绍,明确了公交路权优先是进行公交优先控制的根本出发点。然后,介绍了常用的车辆信息采集技术以及检测器布置方案,通过对比采集技术的优缺点,结合实际的情况确定给出了最佳的信息采集方案。接着,深入分析了单交叉口公交优先控制的基本思想、延误情况以及信号配时的相关参数,并将车辆路权定量化,分别提出了在同相位与多相位两种情况下的公交路权优先实施方案。而后,结合单交叉口的分析确定了干线公交优先的目标函数以及约束条件,考虑公交车在道路上行驶的优先级,以获得最小的加权人均延误为目标,构建信号配时优化模型。由于所构建的模型为非线性,所以采用遗传算法求解,并利用MATLAB软件编程。最后,将本文所构建的模型应用于西安市朱雀大街上的三个连续交叉口,通过分析公交路权系数变化对人均延误的影响,确定了所选案例的车辆路权系数值,带入编程求解。将求得的结果带入VISSIM仿真。通过对仿真中检测器采集到的优化前、优化后的数据对比分析,验证了本文所设计的模型的科学性与有效性。本文从公交路权优先的角度,研究干线信号优化问题。所构建的模型对解决城市道路交通拥堵问题具有参考意义;对公交运行效率的优化,道路通行能力的提高具有重要价值;为城市路网系统结构的不断完善提出了建议,丰富了公交优先信号优化研究的理论框架。
【图文】：

示意图,检测器,示意图,绿灯时间

图 2.9 单交叉口检测器布局示意图图中所使用的五种检测器，其作用分别如下：检测器 A 代表停车线检测器，设置停车线检测器是确保排队车辆得到充分的绿灯时间的一种非常有效的手段。这类检测器可以采集道路上处在排队状态的车辆信息，并对其做出反应并将信息传递给控制中心，以保障排队消散后结束绿灯。通常，停车线检测器可用于所有信号控制的交通流向，并且可用于检测右转车辆。检测器 B 用于检测车道上游的道路交通流量信息，用于计算每个相位可以延长的绿灯时间以及最小红灯时间。特别地，如果车流具有较高的速度，，则可将前置检测器与停止线检测器一起使用以检测交通流。检测器 C 用于检测交叉口处左转车道的交通流量，也可用于确定左侧车辆的排队长度，从而可以实现实时控制左转绿灯时间。检测器 D 常用于检测道路中紧急车辆的信息，从而可以辅助紧急车辆优先行驶以及通过交叉口，但是该检测器不常用。

交叉口,协调控制,进行信号,几何参数

高峰时期交通比较紧张，如图 5.1 所示。图 5.1 交叉口位置示意图5.1.1 交叉口几何参数本文选择的交叉口如图 5.2 所示，交叉口间距均小于 600 米，符合第四章确定的干道要求，因此可以进行信号协调控制。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U491.54

【参考文献】