交通信号系统对交通环境影响的系统分析

摘要

随着我国经济的快速发展，机动车保有量迅速增加，由城市交通引起的生态和环境问题日益严重，极大地影响着城市居民的生活质量和城市的可持续发展。北京市由于交通基础设施的建设速度难以适应交通需求增长的要求，在交通拥堵加重的同时，交通污染问题日益严重，交通带来的大气污染已经成为北京市大气污染的最主要来源。为解决交通环境污染问题，各种机动车尾气的治理方法不断出现，改进交通信号系统的方法就是其中之一。 交通信号控制系统通过在每个交叉口设置色灯信号控制参数，使其信号控制下的本交叉口所有方向的交通流在交叉口的停顿延误时间最小，以及在多个交叉口信号联锁控制时，寻求区域内最优，进而达到改善机动车运行工况，使得污染物排放量降低。目前，交通信号系统先后出现了TRANSYT、SCOOT、SCATS、OPAC和新一代具有人工智能的交通信号系统等不同阶段，且仍在继续发展。 2004年北京市引进美国西门子公司的ACTRA信号控制系统，主要对四环内的部分城区交叉口进行改造，以达到缓解交通拥堵和减少交通环境污染的目的。 本文以道路交叉口信号控制系统改造项目对交通环境影响为研究内容，将北京市海淀区内长安街西延长线、阜石路、学院小区和永定路四条有代表性的线路作为主要研究对象，根据实用性、可比性、科学性和可靠性的原则，选取标准车一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物的平均排放量为主要分析指标，通过对系统运行前后对象线路的交通流量、旅行时间、延误时间和其他交通状况的实地调查，计算和对比机动车对该区域内的尾气平均排放数量，并最终分析交通信号系统的环境影响。计算结果表明此次信号系统的改造对机动车排放的主要污染物，即一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物，都起到了良好的削减效果。

目录

文摘

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致谢

1 引言

1.1选题背景

1.2国内外研究综述

1.3论文结构

2 交通信号控制系统

2.1交通信号系统的发展

2.1.1 TRANSYT交通信号控制系统

2.1.2 SCOOT和SCATS交通信号控制系统

2.1.3 OPAC交通信号控制系统

2.1.4新一代交通信号控制系统

2 2 ACTRA信号控制系统

2.3北京市信号系统的发展和现状

3 城市交通环境分析

3.1机动车污染物生成机理

3.1.1 CO的生成机理

3.1.2 NOx的生成机理

3.1.3 HC的生成机理

3.2北京交通环境现状

3.2.1北京市交通现状

3.2.2北京市交通环境分担率

4 交通信号系统改进的环境影响分析

4.1方法设计

4.1.1主要思想

4.1.2分析指标的选取

4.1.3调查时间的选取

4.1.4路线的选择

4.1.5车型分类

4.2分析模型

4.3所需调查数据

4.3.1机动车断面流量

4.3.2旅行时间、延误时间

5 案例分析

5.1调查时间

5.2路线的选择

5.3所需调查数据

5.3.1机动车断面流量

5.3.2旅行时间、延误时间

5.4调查结果和数据整理、分析

5.4.1调查路段信号系统改造前后交通状况

5.4.2基本调查数据

5.4.3数据计算与分析

6 结论

6.1旅行时间、停车时间和速度

6.2削减效果

6.3展望

参考文献

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