面向左转车流组织优化的交叉口信号配时方法研究

发布时间：2020-06-08 09:58

【摘要】：城市道路网中的交叉口是车辆聚集和离散的重要场所。在城市平面交叉口中,左转车流是所有车流中最为关键的车流,左转车流的合理组织设计对城市道路交通流的引导与疏通具有十分重要的意义。当前,我国城市交叉口的规划设计和运营管理大多采用十分单一的车流组织、信号配时模式,不仅不能有效解决交叉口的拥堵问题,还会导致交叉口通行效率低下、机动车尾气排放增加等交通问题。在借鉴国内外学者关于左转车流组织及其信号配时研究成果后,本文对一种创新型左转车流组织模式——连续流交叉口进行了深入研究。文中主要探讨了连续流交叉口左转车流的组织运行特性以及连续流设计的相关参数合理取值问题;同时在不同时空关系下,对连续流交叉口各种不同交通流运行状态进行了充分的分析,综合考量了连续流交叉口整体延误、连续流主次交叉口信号配时方案等因素,建立并完善了连续流交叉口模式的信号配时优化方案。本文的主要研究内容如下:首先,本文介绍了一种新型左转车流组织设计方法——连续流交叉口的设计原理。然后基于排队论,建立车辆排队长度计算模型,同时对连续流交叉口中主次交叉口间距的合理取值进行分析论证,考虑了车辆排队、车辆安全间距、换道及制动操作等因素。其次,本文分析了连续流交叉口车流运行特征以及主次交叉口之间的信号协调控制。基于连续流主次交叉口车流运行的多个不同场景分别进行分析,建立基于延误最小、主次交叉口信号协调的配时优化模型。然后,本文选取了北京市典型交叉口进行实例分析。基于现状交叉口几何布局、交通调研数据以及本文提出的连续流主次交叉口间距、信号配时优化模型,对案例交叉口进行了连续流改造;同时应用VISSIM交通仿真软件对交叉口现状方案和连续流改造方案进行了仿真,针对现状方案、连续流方案仿真运行效果及相关评价指标进行分析比较,验证连续流设计方案的优越性。最后,本文对研究内容进行了总结,指明了研究的不足之处,并提出对该领域的进一步展望。
【图文】：

波形,信号交叉口,交通波,波形

交通波理论具有独特的优势。但是，该理论只是将车流作为一个整体进逡逑行分析，，缺乏对个体车辆行驶状态的分析。逡逑图２－１为单个信号控制交叉口的波形时距图，运用交通波理论对进入交叉口的逡逑车流进行分析如下：逡逑１１逡逑

模式图,交叉口,连续流,车辆运行

Ｆｉｇｕｒｅ３－１邋Ｖｅｈｉｃｌｅ邋ｏｐｅｒａｔｉｏｎ邋ｍｏｄｅ邋ｏｆ邋ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ邋ｆｌｏｗ邋ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｓ逡逑图３－２为主干道与相交道路交叉的连续流交叉口交通组织运行图，主干道方向逡逑进行连续流设计。当主干道左转车流行驶至主交叉口邋２邋（或３）之前，左转车流会逡逑在次级交叉口邋１邋（或４）处进行停车排队，左转相位绿灯启亮后，左转车流行驶至逡逑对向直行车流的最外侧车道（左转储车道），通过主交叉口邋２邋（或３）后，左转至逡逑交叉口邋３邋（或２）对应的出口道，从而完成左转操作，这样可以有效避免主干道方逡逑向左转车流与对向直行车流的冲突。通过对主交叉２邋（或３）与次级交叉口邋１邋（或逡逑４）进行信号协调控制，可以实现左转车流在绿灯相位通过次级交叉口后，进入主逡逑交叉口时仍可以绿灯通过（或停留较短时间），从而最大限度的减少车辆排队等候逡逑时间。逡逑广人主＾？逡逑２Ｗ３逡逑
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U491.54

【参考文献】