基于交通組成的干道交通系統(tǒng)信號(hào)控制方法研究.pdf

1、交通組成復(fù)雜是我國(guó)道路交通的一個(gè)顯著特征。國(guó)外先進(jìn)的城市干道交通信號(hào)控制系統(tǒng)均是以單一交通組成為背景建立起來(lái)的，應(yīng)用在我國(guó)城市干道雖然較單點(diǎn)定時(shí)控制成效顯著，但仍然存在水土不服的問(wèn)題。究其原因有多方面因素，沒有考慮到復(fù)雜的交通組成情況就是其中原因之一。針對(duì)我國(guó)城市道路交通組成復(fù)雜的情況，國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)單個(gè)交叉口提出了一些改進(jìn)的信號(hào)優(yōu)化控制方法，但對(duì)于整條城市干道的交通信號(hào)優(yōu)化控制問(wèn)題，相關(guān)研究還很少。
　　本文依托國(guó)家973課題和國(guó)

2、家“十五”科技攻關(guān)課題，針對(duì)不同交通組成條件下的城市干道交通信號(hào)控制問(wèn)題開展研究，旨在加強(qiáng)信號(hào)控制系統(tǒng)應(yīng)變干道交通流交通組成變化的能力，降低信號(hào)交叉口車流延誤，提高道路資源的時(shí)空利用效率，緩解城市交通擁擠。
　　課題研究以交通調(diào)查、數(shù)據(jù)分析、理論建模、交通仿真與方法效果評(píng)價(jià)相結(jié)合，從大量調(diào)查數(shù)據(jù)中提取交通組成特征數(shù)據(jù)對(duì)城市干道進(jìn)行分類，針對(duì)每一類城市干道的交通流運(yùn)行特征，提出相應(yīng)的信號(hào)控制方法；最后依據(jù)延誤、環(huán)境等多方面指標(biāo)建立交

3、通控制方法效果評(píng)價(jià)模型，借助交通仿真工具開展對(duì)比評(píng)價(jià)，檢驗(yàn)本文提出方法的有效性。
　　分析典型干道交通信號(hào)控制系統(tǒng)和區(qū)域信號(hào)控制系統(tǒng)在城市干道上應(yīng)用存在的問(wèn)題，提出了基于交通組成的城市干道交通信號(hào)控制系統(tǒng)解決思路。分析現(xiàn)有各種交通流檢測(cè)技術(shù)的適用條件和檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，針對(duì)我國(guó)城市干道的交通組成特點(diǎn)，確定基于交通組成的城市干道交通信號(hào)控制系統(tǒng)中應(yīng)采用基于上游交叉口檢測(cè)的視頻檢測(cè)技術(shù)；從交通組成對(duì)車流運(yùn)行特征的差異出發(fā)將城市干道劃分

4、成三類，即客運(yùn)干道、貨運(yùn)干道和客貨混行干道。
　　在分析客運(yùn)干道路段交通流運(yùn)行特性基礎(chǔ)上，針對(duì)大型車組成比例高的客運(yùn)干道，提出基于上游交叉口檢測(cè)方法的相位提前與綠燈時(shí)間延長(zhǎng)公交優(yōu)先信號(hào)控制方法；針對(duì)大型車組成比例小于10％的客運(yùn)干道，針對(duì)上、下行車流車速不一致的情況，提出了相位差模型。借助VISSIM仿真軟件，選取哈爾濱市北新街作為客運(yùn)干道進(jìn)行了案例分析。
　　分析貨運(yùn)干道大型貨車對(duì)交通流行車延誤的影響；在貨運(yùn)干道飽和流率與

5、車速調(diào)查基礎(chǔ)上，給出貨運(yùn)干道信號(hào)控制中的黃燈時(shí)間建議值，推導(dǎo)了貨運(yùn)干道最佳信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)計(jì)算公式。借助VISSIM仿真軟件，選取大連開發(fā)區(qū)遼河西路作為貨運(yùn)干道進(jìn)行了案例分析。
　　在給出客貨混行干道交通信號(hào)控制系統(tǒng)的檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)客貨混行干道交通流運(yùn)行特點(diǎn)建立交通信號(hào)模糊控制模型。根據(jù)車隊(duì)領(lǐng)頭車輛類型、車隊(duì)組成、主次通行方向交通特性及各相位車輛排隊(duì)長(zhǎng)度，采用模糊控制算法確定各相位綠燈延長(zhǎng)時(shí)間，并對(duì)模糊控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)；根據(jù)車隊(duì)

6、組成及領(lǐng)頭車輛類型，確定相位差調(diào)整方法。借助VISSIM仿真軟件，對(duì)客貨混行干道進(jìn)行了案例分析。
　　選取車輛延誤、排隊(duì)長(zhǎng)度、停車次數(shù)及空氣污染指數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)向量，提出評(píng)價(jià)參數(shù)的五級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用模糊評(píng)價(jià)理論確定指標(biāo)的隸屬度矩陣，建立城市干道交通系統(tǒng)信號(hào)控制效果評(píng)價(jià)的單準(zhǔn)則復(fù)合 AHP模型，解決了多變量、數(shù)據(jù)離散的評(píng)價(jià)問(wèn)題。應(yīng)用VISSIM軟件，依據(jù)評(píng)價(jià)模型分別采用經(jīng)典信號(hào)控制方法和本文提出的信號(hào)控制方法進(jìn)行對(duì)比交通仿真分析。結(jié)