施工信号交叉口交通仿真及优化
发布时间：2021-10-22 19:39
近年来,随着城市化进程的加快和基础设施建设和维护的增多,城市道路施工呈现出广泛化和常态化。交叉口作为城市交通网络中重要的节点,是城市道路交通系统的咽喉所在,交叉口内施工区的设置使得交叉口本身不足的通行能力受到更加大的压力,加重了城市道路的交通拥堵。由于施工区设置后,交叉口交通流通行特性发生了变化,施工信号交叉口信号优化建模研究变得比较困难。当前施工区研究大多数集中在高速公路,对城市道路施工区的研究较少且多为路段施工区研究,研究对象也多为交通流建模和特性仿真研究,少量的关于施工区存在时的信号优化研究也集中在高速公路。由于交叉口施工区的存在,车辆间的相互干扰增多,车辆行驶不存在车道划分以及行驶空间边界不规则等,很难根据微观车辆跟驰和换道模型对车辆运动规则进行描述,也难以根据微观交通流模型进行施工信号交叉口信号优化研究。本文对分别设置岛式施工区和横跨式施工区这两类施工信号交叉口进行信号优化研究和优化仿真。通过分析交叉口进口道交通流受施工区影响的运动特征,利用交通波模型和车辆到达离去延误模型,建立了适用于施工信号交叉口信号优化模型;并通过改进现有社会力交通流模型,搭建了更加完善的施工信号交叉口...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
(2) 数据采集方法和使用工具根据预调查确认的可行交叉口，首先确定合适的地点进行数据收集工作，选择无人机、视频录制设备或者人工表格记录等合适的收集方式，采用高点架设视频设备或开阔地点放飞无人机进行录制，选择在一般工作日高峰时段（d17:00-19:00）天气晴朗日进行视频数据收集，调查地点包括横跨式施工信号交叉口：青羊大道金阳路、清江西路蜀金路、武侯大道舞阳大道等，岛式施工信号交叉口：一环路南二段人民南路路口、中环一品天下大街段茶店子东街路口等，同时测量交叉口和施工区尺寸，确定信号时长和交通组织方式等并记录到表格当中。(3) 数据提取根据拍摄的视频资料，利用实验室视频处理软件按照施工区类型对交叉口交通流数据进行提取，统计车辆在绿灯开始后稳定时的饱和流率和总的绿灯通过车辆数、车辆流向比例、车辆，类型（小汽车、公交车、非机动车）、信号配时等数据。
西南交通大学硕士研究生学位论文 为目标函数值，取仿真结果与实测数据相对误差最小；Z括交通量以及车辆通过交叉口的平均时间和速度； kZ 为仿的参数集； ( )ig para 和 ( )ih para 表示关于参数集的线性和示约束条件的数目。种车辆类型间存在异质性，本文将车辆类型分为小汽车、进行标定，各类参数的取值范围参照以往相关文献[57-61]，本文采用遗传算法对该非线性规划问题进行求解，由于模定时间较长，因此，交叉口仿真标定取仿真到第 10 个信号和速度数据作为可行参数集下的仿真值，并仿真多次取平；根据遗传算法进行个体选择、交叉和变异迭代，当达到终止并得出本次标定结果。遗传算法收敛过程如下图 3-5
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁占道施工区对交叉口混合车流通道行能力影响的模型研究[J]. 范文婷. 公路工程. 2018(05)
[2]地铁施工围挡区路段行车风险评价[J]. 丁柏群,李元. 森林工程. 2018(04)
[3]基于社会力模型的无车道划分异质交通流研究[J]. 杨达,苏刚,吴丹红. 交通运输系统工程与信息. 2018(03)
[4]基于社会力的信号交叉口施工区交通流建模[J]. 邱小平,孙若晓,马丽娜,杨达. 交通运输系统工程与信息. 2016(01)
[5]混行交通流元胞自动机模型和社会力模型的分析与比较[J]. 黎茂盛,胡艳. 物流工程与管理. 2015(03)
[6]A new collision avoidance model for pedestrian dynamics[J]. 王千龄,陈姚,董海荣,周敏,宁滨. Chinese Physics B. 2015(03)
[7]考虑行人减速避让的改进社会力模型[J]. 李珊珊,钱大琳,王九州. 吉林大学学报(工学版). 2012(03)
[8]高速公路施工区信号汇入控制研究[J]. 吴立新,韩娟. 公路交通科技. 2011(03)
[9]社会力模型的改进研究[J]. 汪蕾,蔡云,徐青. 南京理工大学学报(自然科学版). 2011(01)
博士论文
[1]平交路口机动车自行车行人及其相互干扰微观行为模型研究[D]. 李珊珊.北京交通大学 2013
硕士论文
[1]施工区对城市信号交叉口通行能力影响分析与仿真[D]. 孙若晓.西南交通大学 2016
[2]城市占道施工区交通流特性分析及仿真研究[D]. 郭啸峰.北京交通大学 2012
[3]基于社会力的城市道路混合交通流建模与分析[D]. 陈大飞.中南大学 2011
[4]城市微观交通仿真系统研究[D]. 刘洋.西北工业大学 2006
本文编号：3451732
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线图
(2) 数据采集方法和使用工具根据预调查确认的可行交叉口，首先确定合适的地点进行数据收集工作，选择无人机、视频录制设备或者人工表格记录等合适的收集方式，采用高点架设视频设备或开阔地点放飞无人机进行录制，选择在一般工作日高峰时段（d17:00-19:00）天气晴朗日进行视频数据收集，调查地点包括横跨式施工信号交叉口：青羊大道金阳路、清江西路蜀金路、武侯大道舞阳大道等，岛式施工信号交叉口：一环路南二段人民南路路口、中环一品天下大街段茶店子东街路口等，同时测量交叉口和施工区尺寸，确定信号时长和交通组织方式等并记录到表格当中。(3) 数据提取根据拍摄的视频资料，利用实验室视频处理软件按照施工区类型对交叉口交通流数据进行提取，统计车辆在绿灯开始后稳定时的饱和流率和总的绿灯通过车辆数、车辆流向比例、车辆，类型（小汽车、公交车、非机动车）、信号配时等数据。
西南交通大学硕士研究生学位论文 为目标函数值，取仿真结果与实测数据相对误差最小；Z括交通量以及车辆通过交叉口的平均时间和速度； kZ 为仿的参数集； ( )ig para 和 ( )ih para 表示关于参数集的线性和示约束条件的数目。种车辆类型间存在异质性，本文将车辆类型分为小汽车、进行标定，各类参数的取值范围参照以往相关文献[57-61]，本文采用遗传算法对该非线性规划问题进行求解，由于模定时间较长，因此，交叉口仿真标定取仿真到第 10 个信号和速度数据作为可行参数集下的仿真值，并仿真多次取平；根据遗传算法进行个体选择、交叉和变异迭代，当达到终止并得出本次标定结果。遗传算法收敛过程如下图 3-5
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁占道施工区对交叉口混合车流通道行能力影响的模型研究[J]. 范文婷. 公路工程. 2018(05)
[2]地铁施工围挡区路段行车风险评价[J]. 丁柏群,李元. 森林工程. 2018(04)
[3]基于社会力模型的无车道划分异质交通流研究[J]. 杨达,苏刚,吴丹红. 交通运输系统工程与信息. 2018(03)
[4]基于社会力的信号交叉口施工区交通流建模[J]. 邱小平,孙若晓,马丽娜,杨达. 交通运输系统工程与信息. 2016(01)
[5]混行交通流元胞自动机模型和社会力模型的分析与比较[J]. 黎茂盛,胡艳. 物流工程与管理. 2015(03)
[6]A new collision avoidance model for pedestrian dynamics[J]. 王千龄,陈姚,董海荣,周敏,宁滨. Chinese Physics B. 2015(03)
[7]考虑行人减速避让的改进社会力模型[J]. 李珊珊,钱大琳,王九州. 吉林大学学报(工学版). 2012(03)
[8]高速公路施工区信号汇入控制研究[J]. 吴立新,韩娟. 公路交通科技. 2011(03)
[9]社会力模型的改进研究[J]. 汪蕾,蔡云,徐青. 南京理工大学学报(自然科学版). 2011(01)
博士论文
[1]平交路口机动车自行车行人及其相互干扰微观行为模型研究[D]. 李珊珊.北京交通大学 2013
硕士论文
[1]施工区对城市信号交叉口通行能力影响分析与仿真[D]. 孙若晓.西南交通大学 2016
[2]城市占道施工区交通流特性分析及仿真研究[D]. 郭啸峰.北京交通大学 2012
[3]基于社会力的城市道路混合交通流建模与分析[D]. 陈大飞.中南大学 2011
[4]城市微观交通仿真系统研究[D]. 刘洋.西北工业大学 2006
本文编号：3451732
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