设置间歇式公交专用进口道交通条件研究

摘要

间歇式公交专用进口道（IBA）是一种在交叉口间歇性赋予公交车优先通行权的新型公交优先方式。IBA的原理是当公交车占用IBA时实行公交优先；当公交车不占用IBA时，社会车辆拥有在IBA上的通行权。从而降低了实行公交优先对社会车辆的影响，提高了交叉口道路资源利用率。本论文就设置IBA后社会车辆及公交车的延误进行了分析，在此基础上总结了设置IBA的交通条件，不仅为开辟IBA及评价提供理论依据，还为提高公共交通吸引力提供了新思路。本文的具体研究内容如下：
　　首先，分析现有的IBA控制系统中开启IBA时间计算方面存在的不足。基于车辆随着相位的变化形成集结波和消散波，运用交通波动理论，提供了改进后的IBA开启时间的计算方法及改进后的IBA控制流程。基于IBA工作原理分析了设置IBA后车辆换道行为，得到社会车辆不对称变道、公交车单一道路行驶的运行特点。最后借鉴国外IBL的成功经验，总结了保障IBA运行的硬件设备的选择原则及所需的具体硬件保障设施。
　　其次，理论分析设置IBA后社会车辆和公交车的延误。运用均匀延误模型分别讨论开启IBA和关闭IBA期间的社会车辆的周期延误，进而得出不同交通饱和度下社会车辆周期延误计算公式。结合IBA的工作原理得到公交车的周期平均延误公式。通过算例分析，分析了设置IBA前后社会车辆及公交车的延误差值随着不同信号周期及绿信比的变化趋势，得出了延误最小的情况下设置IBA的交通饱和度理论条件为（0.4,0.7）。
　　然后，仿真分析设置IBA前后社会车辆及公交车的延误。对Nasch模型和NS模型进行改进，建立了满足设置IBA前后交叉口车辆行驶规则的元胞自动机模型。通过MATLAB仿真得到设置IBA前后不同信号时长下两条进口道上车辆行驶速度、社会车辆的换道频率等交通参数随交通饱和度变化值并拟制成图。对仿真所得参数进行处理，得到设置IBA前后不同饱和度下车辆延误差值。通过对比仿真延误差值与理论延误差值，验证了车辆延误计算公式的合理性。
　　最后，分析设置IBA的交通条件。结合仿真所得的数据得出了设置IBA后不同信号周期时长及绿信比下的人总延误差值，并综合交通参数变化率对改进后的IBA效果进行评价，得出设置IBA的合理交通饱和度条件为（0.5,0.7）。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究概况

1.3 研究目标及内容

1.4 论文组织结构及技术路线

1.5 本章小结

第二章 改进间歇式公交专用进口道的控制方法

2.1 现有的IBA控制系统

2.2 改进后的IBA控制系统

2.3 IBA系统开启时间计算

2.4 保障IBA系统的运行的硬件设施

2.5 本章小结

第三章 设置IBA后车辆延误的理论分析

3.1 设置IBA社会车辆延误分析

3.3 公交车延误分析

3.4 算例分析

3.5 本章小结

第四章 设置IBA后车辆延误的仿真分析

4.1 元胞自动机交通流模型

4.2 建立设置IBA前后的CA模型

4.3 仿真编程

4.4 仿真结果与分析

4.5 本章小结

第五章 设置IBA的交通条件

5.1 考虑人总延误影响设置IBA的条件

5.2 设置IBA前后交通参数相对变化率

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 主要研究结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢

硕士期间研究成果