基于共用车道的信号交叉口通行能力与延误分析

摘要

作为城市交通网络中最为关键的设施之一，交叉口承载的压力随着路网中车辆的不断增加而日益增长，高峰期交叉口车辆拥堵现象频繁发生。为了准确估计信号交叉口进口道通行效率，降低车辆延误，本文针对十字形信号交叉口共用进口车道进行分析研究。
　　交叉口进口道由于拓宽或是其它交通条件限制往往形成了短车道，当不同流向的车辆在红灯期间排队长度超过短车道时，共用车道后续到达的车辆便被阻塞，进而限制了共用车道的通行效率。本文运用概率论方法构建在短车道车流阻塞影响下的共用车道通行能力模型，并与VISSIM交通仿真统计数据和以往通行能力计算方法进行对比分析。在此基础上，控制相关变量一一探讨了左转直行车辆到达比例、信号周期和绿信比等交通参数改变对通行能力产生的影响。结果显示，该方法能客观估计受限于排队阻塞的共用车道通行能力，并建议根据交叉口实际交通条件采取适当长度的短车道，同时适当缩短信号周期或增加相位绿灯时间以减少通行能力损失。
　　为解决共用车道上左转车流和直行车流之间的相互干扰，提高共用车道通行效率，本文提出了交叉口车道分时共用方法，并从基本思路、运行过程和信号控制三个方面对分时共用车道进行了较为全面的阐述。以车辆平均延误最小化为优化目标，通过非线性优化方法建立了信号交叉口车道分时共用优化模型。结合合肥市黄山路上典型交叉口实际数据，利用VISSIM仿真软件将优化方案与现有管控方案进行对比，在缩短交叉口车流排队长度的同时降低了车辆平均延误，表明了优化模型的高效性，这对于提高城市交通管控水平、缓解交通拥堵具有重要的意义。

目录

声明

摘要

1．1．1 研究背景

1．1．2 选题意义

1．2 文献综述

1．3 研究内容与创新

1．3．1 本文的研究内容

1．3．2 本文的创新之处

1．4 组织结构

第2章 交通信号管控的基本理论与方法

2．1 交通信号管控的基本概念与参数

2．1．1 时间参数

2．1．2 车流参数

2．2 交通信号管控性能指标

2．3 交通模型与交通仿真

2．3．1 交叉口方向与车流标记

2．3．2 最优信号配时

2．3．3 交通仿真

第3章 短车道影响下的共用车道通行能力模型

3．1 研究背景

3．1．1 问题的提出

3．1．2 排队车流干扰阻塞情形分析

3．2 通行能力模型

3．2．1 整体思路

3．2．2 阻塞发生概率

3．2．3 通行能力模型

3．3 模型评价与敏感性分析

3．3．1 算例分析与仿真评价

3．3．2 影响因素敏感性分析

3．4 本章小结

第4章 基于分时共用车道的信号交叉口优化与仿真

4．1 研究背景

4．2 分时共用车道的设置

4．2．1 分时共用车道的基本思路

4．2．2 分时共用车道的运行过程

4．2．3 分时共用车道的信号管控

4．3 信号配时模型与车道分配优化

4．3．1 相关符号的意义与假设条件

4．3．2 分时共用车道的约束条件

4．3．3 配时与车道优化模型

4．4 实例分析

4．4．1 交通现状分析

4．4．2 分时共用车道优化效果分析

4．5 VISSIM仿真与效果评价

4．6 本章小结

5．1 全文总结

5．2 未来的研究与展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果