基于干线车流到达-驶离特性的绿波控制性能评估方法

摘要

城市干线信号绿波控制性能评估方法是干线信号绿波控制问题诊断和效率评价的技术基础。考虑到传统的基于解析方法、行程时间等的评价方法存在准确性不高、针对性不足的问题，基于精细化交通流数据的城市信号控制性能评价研究已成为现阶段国内外研究和关注的热点。为此，本文结合当前我国城市广泛采集的信号交叉口车辆号牌识别数据，重点开展了干线信号交叉口交通流驶离特性、干线信号协调效率评价方法的研究。
　　在干线信号交叉口交通流驶离特性方面，重点研究了信号交叉口饱和车流与非饱和车流的划分问题。鉴于单一阈值方法无法考虑饱和与非饱和车流划分中的不确定问题，提出了一种考虑随机性的阈值划分方法，主要包括非饱和车流计算起点确定和划分阈值选取两部分。在非饱和车流计算起点确定方面，本文提出的基于阈值划分方法允许一列连续的饱和车流中存在少量大于设定阈值车头时距的车辆;在划分阈值选取方面，考虑号牌数据不具备正态分布特性，本文提出了一种基于非参数检验的最优划分阈值确定方法，通过秩和检验对不同阈值划分结果进行显著性差异检验，并依据最小P值确定了最优阈值。在此基础上，本文进一步分析了区域类型、通行时段、车道位置等因素对于信号交叉口饱和流率的影响。
　　在干线信号协调效率评价方法研究方面，针对现有基于绿时到达率指标的干线协调评价方法受检测器布设位置、车辆行驶车速、路口排队等因素影响下的不足，以及我国城市应用中存在的数据可获取性、数据质量等适用性问题，结合我国城市现有的车辆号牌识别数据，本文提出了一种基于停车率的干线信号协调效率评价方法。根据LWR理论对于信号交叉口车辆停车-再启动现象的揭示，将饱和车流和非饱和车流等效为完全停车车流和非完全停车车流，提出了干线信号交叉口的停车率计算方法;并利用号牌识别数据跟踪车辆的能力，进一步提出了基于号牌匹配的干线不同流向车流停车率提取方法。从方法实施的效果上来，本文提出方法有效克服了现有基于绿时到达率方法的不足，指标反映的问题具有针对性和代表性，并且具有诊断干线绿波适用性、干线绿波利用率、解释干线交通流时空关联性的潜在能力。
　　本文的研究是针对我国实际情况，开展基于高解析度交通流数据的城市道路信号控制性能评价的一次尝试，将为我国城市道路信号控制性能评价、干线信号协调优化提供一定的技术支持。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状综述

1．2．1 城市干线交通流运行特性分析文献综述

1．2．2 城市干线交叉口通行能力分析文献综述

1．2．3 城市干线协调效率评估文献综述

1．3 研究目标和内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．4 技术路线

1．4．1 技术路线描述

1．4．2 技术路线图

1．5 论文结构安排

1．6 本章小结

第二章 数据描述及特性分析

2．1 概述

2．2 研究数据描述

2．2．1 号牌识别数据

2．2．2 信号控制数据

2．2．3 研究路网和干线静态信息

2．3 号牌识别数据特性分析

2．3．1 交叉口交通流周期性分析

2．3．2 交叉口交通流未识别率分析

2．3．3 交叉口交通流匹配率分析

2．4 本章小结

第三章 信号交叉口饱和车流识别

3．1 概述

3．2 信号交叉口车辆车头时距特性

3．2．1 直行车道车头时距特性

3．2．2 专左车道车头时距特性

3．3 饱和车流与非饱和车流划分方法

3．3．1 基于单阈值的划分方法

3．3．2 考虑随机性的划分阈值确定方法

3．4 饱和流率影响特性分析

3．4．1 饱和流率估计

3．4．2 影响特性分析

3．5 本覃小结

第四章 城市干线信号协调效率评价

4．1 概述

4．2 基于绿时到达率的评估方法

4．2．1 绿时到达率估计方法

4．2．2 基于车辆到达率方法的缺点讨论

4．3 基于停车率的干线信号协调评价方法

4．3．1 干线交叉口饱和车流与车辆停车关系分析

4．3．2 信号交叉口停车率计算方法

4．3．3 方法实施与分析

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 研究主要工作及结论

5．2 研究展望

致谢

参考文献

科研经历与硕士期间发表论文情况