基于遗传算法的左转待行区交叉口信号配时优化研究

发布时间：2020-05-09 13:01

【摘要】：对于城市道路交通网络而言,交叉口是其道路交通流的主要瓶颈,采取有效的交通组织方式是缓解道路交叉口交通拥堵的关键。其中,合理组织左转车流,是提升交叉口通行效率的重要手段。近年来,左转待行区的设置广泛应用于城市道路交叉口,随之有关待行区的研究接踵而至,包括设置方法与条件、道路交通流参数特征以及信号配时调整等各方面的研究。本文首先研究了左转待行区的设置条件,包括几何交通渠化条件、道路交通条件以及安全距离条件。给出了道路交叉口空间几何尺寸的要求,以及不同类型左转车道可设置左转待行区的流量阈值条件,在此基础上结合道路交通标志标线设置规范提出了左转待行区交通标线的改进设计方法。其次,通过研究道路交叉口左转车流在设置左转待行区后运行特征的变化,提出了左转信号相位启动损失时间、左转车道通行能力及交通延误的计算模型,进而以此为基础建立以交叉口平均延误最小为优化目标的非线性信号配时优化模型,并以MATLAB为模拟环境,给出了基于遗传算法寻优的实现方法。最后,以长沙市某道路交叉口为例,通过实例交通数据进一步分析了左转车流车头时距的特征,并对前文提出的信号损失时间分析模型进行拟合,相关参数表明拟合效果良好。进而以实例交通数据为基础,应用前述信号配时优化模型,利用遗传算法工具得出优于现状的信号配时参数,证明了算法的有效性。此外,本文提出了左转待行区交通仿真建模的实现方法,并通过仿真模型进一步验证了算法工具所得配时方案的优化效果,通过对比分析表明相关计算模型的合理性。本文针对城市道路交叉口左转待行区的研究可其在实践中的应用提供一定的参考,并且对综合待行区的研究与应用有一定的借鉴意义。
【图文】：

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道路交通标志和标线设置规范》（GB51038-2015）[19]中置方法与要求。并指出在条件允许的情况下，一个左转车道，，以此提高左转通行能力。对于设置左转待行区的基本渠化条件即为设置左转专用车区，间接增加左转车道的容量。而结合参考上述规范条件现状，建议针对大型交叉口以单个信号周期内左转到达设置左转专用车道，而对于小型交叉口，交通渠化条件较化为主，或在达到交通条件时以设置小容量待行区为考量专用车道设置形式路交叉口不同的交通与渠化条件，在设计左转专用车道时以下方法：接定义车道功能，划定左转专用车道；路条件允许的情况下，压缩车道宽度，进而增加进口道数道路中央分隔带尺寸允许时，直接利用其宽度开辟出左

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图 2.2 左转专用车道设置示意图（2）保证道路交通安全，压缩后用于分隔对面行车道的中m[8]。中央分隔带时，通过调整部分原道路中心线，同时压缩2.3 所示；或者通过适当地压缩非机动车道来实现，如图 2.3 左转专用车道设置示意图（3）
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U491.54

【参考文献】