城市主干路可变车道设置方法研究

发布时间：2017-10-03 20:06

  本文关键词：城市主干路可变车道设置方法研究

  更多相关文章： 潮汐交通 可变车道 信号配时 遗传算法 车道功能划分

【摘要】：近些年,随着我国经济增长速度不断加快,由于市中心土地资源有限,许多大城市市区资源已经不能满足当前经济发展的需求,开始对整个城市进行重新规划,不断在中心城区周围建设新城,疏散中心城区日益增长的压力。然而由于各方面的调整并未同步完成,新城多发展为“卧城”,致使居民工作在中心城区居住在新城区,职住分离现象越来越严重,由此,在居民日常出行的主干路上潮汐交交通流量,动态改变车道的行驶方向,缓解潮汐交通引起的交通拥堵。因此,本文以存在潮汐交通现象较为明显的城市主干路(含路段和交叉口)为研究对象,对其潮汐交通拥堵进行分析,并在此基础上,研究设置可变车道的优化方法。本文首先确定合适的数据调查方案,对天津市南马路进行交通流量调查,并对数据调查的结果进行统计；选用不同的指标,从整体、各组成路段和交叉口处不同转向流量三个方面分析整条道路(路段和交叉口)的潮汐交通运行特性和表现形式。随后,对交叉口处常用的四种相位放行方案的特性进行分析,并根据建立的信号配时模型和基于遗传算法的求解方法对算例进行信号配时和延误计算,通过对比不同放行方案不同交通流量下的最小延误,确定了各相位方案对潮汐交通的适用性。进而,对可变车道的设置条件进行了分析,建立了初步确定整条道路可变车道设置数量模型,并在此基础上建立了基于可变车道设置的交叉口车道功能划分模型,以此对设置可变车道后的交叉口进行组织优化,并结合上文的信号配时方法,总结现有研究成果确定了可变车道的设置方法和流程。最后,以天津市南马路为实例,根据此路段实际调查数据,应用本文提出的缓解潮汐交通拥堵方法,提出了信号控制优化和设置可变车道两种优化方案,并利用交叉口延误作为评价指标,对现状方案、信号控制优化方案和可变车道设置方案进行评价。结果表明,本文提出的可变车道设置方案更能有效缓解潮汐交通拥堵,验证了本文研究成果的有效性。
【关键词】：潮汐交通 可变车道 信号配时 遗传算法 车道功能划分
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 绪论11-21
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.1.1 研究背景11
• 1.1.2 研究意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 可变车道理论研究12-15
• 1.2.2 可变车道的应用15
• 1.2.3 交叉口信号控制15-16
• 1.2.4 交叉口时空资源优化16-17
• 1.3 研究内容及技术路线17-19
• 1.3.1 研究内容17-18
• 1.3.2 技术路线18-19
• 1.4 本章小结19-21
• 2 城市主干路潮汐交通运行特性分析21-31
• 2.1 数据调查方案21-23
• 2.1.1 调查地点选取21-23
• 2.1.2 调查时间选取23
• 2.2 交通流量和潮汐交通特性分析23-29
• 2.2.1 整体道路潮汐交通特性分析24-26
• 2.2.2 各路段的潮汐交通特性分析26-28
• 2.2.3 车流转向组成分析28-29
• 2.3 本章小结29-31
• 3 潮汐交通交叉口信号控制研究31-51
• 3.1 四个相位控制方案特性分析31-36
• 3.1.1 对称流向放行方案31-32
• 3.1.2 单进口放行方案32-33
• 3.1.3 对称与单进口混合放行方案33-34
• 3.1.4 “迟启早断”相位放行方案34-36
• 3.2 基于最小延误的信号配时模型36-41
• 3.2.1 信号配时基本概念36-37
• 3.2.2 信号配时模型建立37-38
• 3.2.3 基于遗传算法的求解方法38-41
• 3.3 四种相位潮汐交通适应行分析41-50
• 3.3.1 算例假设42-43
• 3.3.2 四种相位信号配时结果43-45
• 3.3.3 各相位延误对比分析45-50
• 3.4 本章小结50-51
• 4 基于潮汐拥堵的可变车道设置方法51-67
• 4.1 可变车道设置条件51-52
• 4.1.1 道路条件51
• 4.1.2 交通条件51-52
• 4.2 基于路阻函数的可变车道数量计算模型52-55
• 4.2.1 路段阻抗函数52-53
• 4.2.2 模型的建立53-54
• 4.2.3 模型的求解54-55
• 4.3 基于可变车道设置的交叉口车道功能划分模型55-64
• 4.3.1 问题的提出55-57
• 4.3.2 模型的建立57-63
• 4.3.3 求解算法63-64
• 4.4 城市主干路可变车道设置流程64-65
• 4.5 本章小结65-67
• 5 实例分析67-85
• 5.1 实例对象的选择67-69
• 5.1.1 几何条件67-68
• 5.1.2 交通条件68-69
• 5.1.3 信号控制条件69
• 5.2 优化方案69-80
• 5.2.1 信号控制优化方案69-75
• 5.2.2 可变车道优化方案75-80
• 5.3 方案评价80-83
• 5.4 本章小结83-85
• 6 结论与展望85-87
• 6.1 论文主要工作及结论85
• 6.2 研究不足与展望85-87
• 参考文献87-91
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果91-95
• 学位论文数据集95

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