城市信号交叉口调头选位方法研究

摘要

调头组织作为保障城市路网交通运行顺畅有序的重要手段得到了广泛应用，其一般包含路段调头和交叉口集中调头两种形式。而随着城市路网调头需求的不断增加，交叉口集中调头由于其在交通流运行组织安全性方面的突出优势，已成为当前城市路网中的主要应用模式。由于我国目前的设计规范中还缺少交叉口调头选位方面的规定，使得设计人员都是根据经验确定，这就导致进口道内左转车流和调头车流之间的相互影响加剧，使得调头组织的效益不能充分发挥，降低了交叉口的运行效率。为此，本文针对信号交叉口的调头需求，以通行效率最优为目标研究了交叉口的调头选位计算方法。
　　本研究主要内容包括：⑴研究了信号交叉口调头需求及组织方法。分析了交叉口调头需求的形成及车流运行特征，并总结了当前常用的几种交叉口调头组织形式和调头信号控制方法，在对比分析的基础上确定了本文的研究对象。⑵研究了单左转车道交叉口调头选位。通过建立左转与调头共用车道的损失时间模型，揭示了不同交通条件下左转与调头共用车道上左转车流与调头车流之间的相互影响机理，并在此基础上结合交叉口车辆到达率及不同流向车辆的概率分布函数，构建了单左转信号交叉口左转与调头共用车道的通行能力计算模型，并以通行能力最优为目标确定了单左转车道交叉口调头选位方法。⑶研究了双左转车道交叉口调头选位。根据交通流的启动波模型，分别建立了双左转车道交叉口左转专用车道和左转与调头共用车道的预期通行时间计算模型，并结合Wardrop原理中的用户平衡思想，建立了调头车流影响下的双左转车道交叉口左转车辆选道模型，在此基础上构建了信号交叉口的双左转车道综合通行能力计算模型，并以综合通行能力最优为目标确定了双左转车道交叉口调头选位方法。⑷进行了实例分析及仿真验证。分别选取了淄博市中心城区设置调头开口的典型单左转车道交叉口和双左转车道交叉口进行交通调查，并利用本文研究得出的计算方法，求解相应交叉口的调头开口最佳位置，结果表明：对于所选单左转车道交叉口，该方法能够使左转与调头共用车道通行能力由432pcu/h提升到509pcu/h，提高了17.82%；对于所选双左转车道交叉口，该方法能够使双左转车道的综合通行能力由643pcu/h提升到691pcu/h，提高了6.95%。然后，运用VISSIM仿真软件分别建立了两个交叉口的仿真模型对文中所述计算方法进行仿真验证，最终仿真运行结果同模型计算结果基本一致。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目的及意义

1.4 研究内容

1.5 技术路线

第二章 信号交叉口调头需求及组织方法

2.1 交叉口调头需求分析

2.2 交叉口调头车流组织方法

2.3本文研究对象

2.4 本章小结

第三章 单左转车道交叉口调头选位研究

3.1 左转与调头车流相互影响机理

3.2 左转与调头共用车道损失时间计算模型

3.3 左转与调头共用车道通行能力计算模型

3.4 单左转车道交叉口调头选位方法

3.5 本章小结

第四章 双左转车道交叉口调头选位研究

4.1 基于Wardrop平衡原理的左转车辆选道模型

4.2 双左转车道综合通行能力计算模型

4.3 双左转车道交叉口调头选位方法

4.4 本章小结

第五章 实例分析及仿真验证

5.1 单左转车道交叉口调头选位实例分析

5.2 双左转车道交叉口调头选位实例分析

5.3仿真验证

5.4 本章小结

第六章 总结及展望

6.1 主要工作总结

6.2 未来研究工作展望

参考文献

附录

在读期间主要科研成果及奖励

致谢