基于HCM模型西安迎宾大道交叉口信号线控优化的模拟仿真分析

摘要

随着我国经济的发展，道路的增长已不能满足急剧增大的交通需求，尤其是城市交通。我国道路交通流复杂，主要包括人流、机动车流、非机动车流，混合交通现象比较严重，交叉口的冲突点比较多。车辆拥堵，交通混乱等现象随处可见，极大地降低了道路的通行能力，制约着经济的快速发展。 本文在对我国交通现状分析的基础上，通过对西安市迎宾大道实地交通数据的调查统计，运用现阶段先进的多交叉口线控优化理论对交叉口的交通信号控制系统进行改进，以此来改善迎宾大道的交通运行现状。以延误最小为目标对各个交叉口进行信号周期和绿信比的优化，并对干线进行线控系统的相位优化。由于一些人的交通意识比较淡薄，行人和非机动车的横向干扰极大地降低了干线交叉口信号控制的效率，因此本文重点研究了行人和非机动车这两个横向干扰因素的影响，试验法得出横向干扰系数。运用此干扰系数对设计车速、周期损失、理论饱和流率等理论值进行修正。 本文使用VC++程序开发工具开发出加入了干扰修正的信号控制优化模拟程序，通过对西安迎宾大道的实际交通数据调查统计，对迎宾大道干线进行信号控制优化模拟，并与迎宾大道现行交通状况和没有考虑横向干扰的优化结果进行比较。结果发现，考虑横向干扰的信号控制优化具有更好的现实意义，能够很好的提高多交叉口信号控制效率，改善城市交通拥堵现象，提高城市主干道的通行能力等。

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第一章绪论

1.1研究目的和意义

1.2国内外发展现状

1.2.1国外发展状况

1.2.2国内发展状况

1.3本文研究重点

第二章道路交叉口系统控制理论

2.1基本概念

2.2.1延误

2.1.2车辆换算系数

2.1.3换算交通量

2.1.4左转车影响系数

2.1.5绿灯间隔时间

2.1.6启动损失时间

2.1.7有效绿灯时间

2.1.8 实际绿信比gij和有效绿信比geij

2.1.9信号损失时间

2.2信号灯控制类别

2.3信号控制交叉口的交通效益评价指标

2.3.1信号交叉口通行能力与服务水平

2.4单个交叉口交通信号控制

2.4.1信号相位方案

2.4.2信号基本控制参数

2.4.3定时信号配时

2.4.4单个交叉口的优化

2.5干道交通信号联动控制--线控

2.5.1基本参数

2.5.2绿波交通

第三章线控优化理论

3.1线控系统的形成要素

3.2线控优化原理

3.2.1相位差调整

3.2.2自变量的选取

第四章 横向干扰对线控系统的影响分析

4.1行人干扰分析

4.1.1红灯时间行人穿插

4.1.2红灯期间行人停等占道

4.1.3红灯初期行人延滞通行

4.2非机动车干扰分析

4.3横向干扰条件下的信号优化

第五章西安迎宾大道的现状调查与研究数据的统计

5.1迎宾大道的现状说明

5.2迎宾大道的结构

5.3迎宾大道的交通量调查

5.3.1确定统计周期

5.3.2各交叉口的信号周期参数情况调查

5.3.3各交叉口的几何结构特征

5.3.4各平面交叉口实际交通流量调查统计

5.3.5车速测定概况

5.3.6各交叉口时间相关参数调查

5.4无干扰统计数据

第六章线控优化在迎宾大道交叉口信号控制中的应用

6.1交通信号控制优化仿真系统结构设计

6.2交叉口数据类

6.3交通调查数据优化

6.3.1数据输入子模块

6.3.2数据处理子模块

6.3.3图形显示子模块

6.4带干扰系数的优化

6.5优化结果

6.5.1信号周期优化结果

6.5.2相位差优化结果

6.5.3带干扰系数的优化结果

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致 谢