有轨电车干线交叉口自适应感应信号控制系统的设计与研究

发布时间：2017-09-07 06:33

  本文关键词：有轨电车干线交叉口自适应感应信号控制系统的设计与研究

  更多相关文章： 现代有轨电车 线站布置 通行权重值 条件优先控制 自适应感应控制

【摘要】：现代有轨电车的线站布置方式与信号控制方式影响了社会车流的通行效率。单纯的有轨电车信号优先控制使得交叉口与之冲突的社会车流的运行效率大大降低。目前常用的信号优先控制系统大多只考虑了公共交通方式的优先,而没有将所有交通方式的通行权利均衡考虑。本文提出了一种平衡感应控制系统,通过检测交叉口各入口车流排队情况,来分配各信号相位的时长。车流排队情况通过通行权重值的方式来表示,其中有轨电车作为中运量公共交通系统,根据其平均乘客数量赋予其较高的通行权重值。同样,社会车辆也有自己的通行权重值。可通过简单的通行权重值相加来判断交叉口各入口的排队情况。通行权重值的设置,相当于把通行权利平衡分配给了乘客个人,相比强制信号优先更能兼顾到每个人的通行利益。由于有轨电车为固定轨道运行方式,社会车辆与之相比更具灵活性,平衡感应控制可以很好地发挥社会车流的灵活性,在赋予有轨电车更多通行权重值的同时,尽量避免影响社会车流的通行效率。同时,感应控制系统又能调整交叉口车辆排队情况,解决交通突发状况,避免车辆拥堵。文章通过建立单点控制模型,用交通仿真软件与数据分析软件,验证了平衡感应控制系统相比传统的定时信号控制具有更多的优越性。由于有轨电车线路多布置在骨干道路上,所以文章又将单点平衡感应控制系统应用到有轨电车干线的交叉口控制中,形成干线自适应感应控制系统。单点平衡感应控制系统本身具有实时感应控制的功能,其相位时长根据交叉口车流排队情况以及总通行权重值而实时变化。所以每个交叉口可根据自身的特点调整信号配时方案,实现通行效率优化。干线自适应感应控制系统的设置就是一个由点到线的过程,由于交叉口的车流量、车流转向、车流运行特性和路段上车流变化是完全随机的,所以不能以固定的模式去控制干线上的各个交叉口。为了解决存在有轨电车车站的交叉口中的有轨电车二次停车问题,本文又设计了一套单独的有轨电车条件优先控制系统,保证有轨电车无延迟通过交叉口,提高乘客的乘车体验。在无有轨电车通过交叉口时,交叉口执行平衡感应控制系统。文章通过建立干线自适应感应控制模型,使用交通仿真软件的模型能力评估,验证了干线自适应感应控制系统相比目前流行的干线续进式协调控制系统具有更多的优越性。其优越性体现在有轨电车的行车延误和人均延误减少,有轨电车的排队次数与时间减少,社会车辆的行车延误和人均延误减少,社会车辆的排队长度减少等等。在仿真软件的验证分析下,干线自适应感应控制系统最终能实现现代有轨电车与城市道路交叉口信号配时的协同优化。并且,干线自适应感应控制系统的控制逻辑较为简单,数据处理方式较为简洁,所以具有一定的实用性,且实现起来较为方便。
【关键词】：现代有轨电车 线站布置 通行权重值 条件优先控制 自适应感应控制
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.54
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 绪论12-17
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.2.1 国内研究现状13-14
• 1.2.2 国外研究现状14-15
• 1.3 研究内容15-16
• 1.4 技术路线16-17
• 第2章 有轨电车对交叉口车辆通行效率影响因素分析17-26
• 2.1 有轨电车信号优先控制方式17-18
• 2.2 有轨电车基本断面铺设方式与停站方式18-22
• 2.2.1 有轨电车轨道断面敷设方式18-20
• 2.2.2 有轨电车停站方式20-22
• 2.3 有轨电车线站布置方式对交叉口车流通行及行人过街的影响22-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 单点平衡感应控制下的有轨电车交叉口车辆通行效率分析26-40
• 3.1 单点平衡感应控制原理26-27
• 3.2 感应信号逻辑设计27-29
• 3.3 示例仿真29-38
• 3.3.1 示例模型概述29-30
• 3.3.2 信号相位设置30-32
• 3.3.3 平均排队长度与最大排队长度对比分析32-34
• 3.3.4 总停车次数和平均停车时间对比分析34-36
• 3.3.5 平均延误对比分析36-37
• 3.3.6 结果分析37-38
• 3.4 单点平衡感应控制的优缺点分析38-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第4章 干线自适应感应控制下的有轨电车交叉口车辆通行效率分析40-52
• 4.1 有轨电车干线自适应感应控制系统40-47
• 4.1.1 干线自适应感应控制原理40-44
• 4.1.2 自适应的可行性分析44
• 4.1.3 存在有轨电车站台的交叉口条件优先控制策略44-47
• 4.2 干线自适应感应控制与干线协调控制对比分析47-51
• 4.2.1 干线协调控制47-49
• 4.2.2 自适应控制与协调控制的差异性分析49-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第5章 干线协调控制与干线自适应感应控制的示例仿真与对比分析52-60
• 5.1 干线协调控制示例仿真52-54
• 5.2 干线自适应感应控制示例仿真54-56
• 5.3 两种控制方式的网络能力评估对比分析56-58
• 5.4 干线自适应感应控制系统的优缺点分析58-59
• 5.5 本章小结59-60
• 结论60-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-67
• 附录167-68
• 附录268-70
• 附录370-73
• 攻读硕士期间发表的论文及科研成果73

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本文编号：807965