平面交叉口独立信号控制研究

平面交叉口独立信号控制研究

陶云[1]2002年在《平面交叉口独立信号控制研究》文中研究指明城市道路的交通问题,归结起来就是交通的供需矛盾问题,而这种矛盾导致的直接后果就是交通的拥挤和堵塞,在平面交叉口表现尤为突出。因此研究解决平面交叉口的交通问题,采取有效的交通管理措施,减少交叉口的交通冲突,提高交叉口的通行能力和交通安全性,从而提高整个城市道路网的交通运行质量是目前最为迫切、最为实际的一项研究课题。 本文紧紧围绕交通信号控制技术,从平面交叉口的交通分析着手,研究了交叉口的交通冲突,并由此引申出交通信号控制的设计原则。通过对传统的多时段定周期控制方式和感应控制方式的剖析,指出了它们在现实交通信号控制中存在的不足,并在此基础上提出了一种效率更高的平面交叉口独立信号控制方式—多参数逻辑运算控制模式。并建立了优化模型,给出了优化算法。在以上理论的基础上编写了控制软件,使研究结果得以产品化。采用层次分析法建立了简单、有效的信号控制交叉口交通评价指标体系。最后,结合交叉口实例,对叁种不同信号控制方式进行了比较研究后得出结论。 本文的研究结果可以作为解决交叉口交通信号控制问题的一个合理而有效的方法,在重庆的实验已经证明了这一点,具有重要的实用价值。

李小帅[2]2009年在《城市大型平面交叉口交通组织优化研究》文中研究表明城市道路交通拥挤很大一部分是由于平面交叉口通行能力不足造成的,平面交叉口是城市道路网中最常见的交通瓶颈之一。特别是对于一些大型的平面交叉口,如何提高其交通容量和通行能力,降低车辆在交叉口的延误,对路段交通疏堵具有重要意义。大型平面交叉口是由城市次干路级以上的道路交叉而成,其交叉口布局已基本定型。在这种情况下,采用交通组织优化方法最大限度地挖掘交叉口本身固有的能力,具有尤为重要的意义。本文以北京交通发展研究中心项目《北京市道路拥堵调查和缓堵措施研究》为依托,综合应用了交通工程、系统工程、计算机应用等多门学科的知识,通过理论总结和分析、实地交通调查和数据处理计算以及微观交通仿真,研究了大型平面交叉口的交通组织优化,主要包括以下几个方面:(1)依据国标《城市路交通规划设计规范》,定义大型平面交叉口。并从机动车流、非机动车车流和行人流叁个方面分析其交通流特点。(2)探讨了大型平面交叉口的交通组织优化措施,根据其交通流特点,对于机动车流,提出了设置左弯待转区和直行待行区两种方式,以提高交叉口的通行能力;对于非机动车流,提出了停车线前移和自行车二次过街方式,以减少机非冲突,提高交叉口的通行能力;对于行人流,提出了行人二次过街方式,并分析其过街信号的设置,以保证路口行人过街安全。(3)设计具体的交通调查方案,采集官园桥下大型平面交叉口的实际交通特征数据,结合交叉口渠化及信号设置现状,重点讨论了提高机动车通行能力的优化方案—设置机动车左弯待转区和直行待行区,并计算优化方案对通行能力的影响。最后,借助微观交通仿真工具VISSIM,论证方案在该大型平面交叉口的合理性与可行性。

胡琼虹[3]2006年在《城市道路平面交叉口交通安全评价研究》文中研究指明随着城市化进程的不断加快,我国城市规模有了很快的发展。但随之而来也引起了许多矛盾与问题。城市交通拥堵、交通秩序混乱,交通事故频繁,特别在平面交叉口情况更为严峻。我国对平面交叉口交通安全评价方法主要是基于事故率的评价方法,如概率统计法和强度分析法。基于非事故率的平面交叉口交通安全评价方法研究起步较晚,理论和实践尚不成熟。本文提出了平面交叉口交通冲突量指标,研究基于交通冲突量的平面交叉口交通安全评价模型和方法。本文在分析和研究现有平面交叉口交通安全评价模型和方法的基础上,利用在信号交叉口,人与车的冲突状况和车与车的冲突状况,研究了基于交通冲突量的平面交叉口交通安全评价模型,作为平面交叉口安全评价的依据和准则。在平面交叉口交通安全评价模型中,利用人与车存在交会次数的可能性,把10分钟内行人和车辆可能发生冲突的次数作为人与车的冲突量指标;利用车与车存在可能的冲突次数,把10分钟内车辆和车辆可能发生冲突的次数作为车与车的冲突量指标。并把两个指标值的加权平均值作为平面交叉口交通冲突量指标,以此评价城市道路平面交叉口的安全度。同时,通过利用灰色聚类法对交通冲突指标进行分类,确定安全等级,将城市道路平面交叉口安全分为4个等级,很安全、安全、一般、不安全,以此确定平面交叉口的建设改善顺序。对于指标检验部分,根据不同地点高峰和平峰的调查数据,交通量和行人流量以及交叉口实际冲突数,用模型来计算人与车冲突量指标和车与车冲突量指标以及交通冲突量指标,检验计算的指标值和实际的冲突数之间的相关性。最后以武汉市6个平面交叉口进行实地调查,利用平面交叉口交通冲突量指标对其进行安全评价,证实本文研究的基于交通冲突量的平面交叉口交通安全评价方法的可操作性,并且能够符合实际,反应城市道路平面交叉口安全状况。

陈姗[4]2015年在《城市道路平面交叉口优化设计与评价》文中研究指明对于城市道路来说,交叉口是各类交通流的集散地,是道路交通的关键,尤其是平面交叉口,占城市交叉口比例相对较大,对城市道路至关重要。然而近年来,随着小汽车保有量的增加,城市道路交通量也呈现出大幅的增长,平面交叉口的设计已不能满足交通需求。仅有少数平面交叉口根据实际交通状况进行了相应的优化设计,一定程度上提高了交叉口的运行效率。但是,大部分平面交叉口的设计过于简单,交通设施不完善,且与现状交通实际情况不尽匹配,严重影响了交叉口的通行能力。因此,对城市道路平面交叉口进行了优化研究,具有迫切的实际意义。本文采用了综合文献法、数据收集与资料分析相结合、定性与定量相结合、模型构建与实例分析相结合等技术手段,按照基础理论→主要内容→案例分析的逻辑结构来构建论文框架:首先,分析了交叉口处各类交通流的交通特性。分类介绍了无信号交叉口、信号交叉口和环形交叉口的机动车、非机动车和行人的运行特征,分析了各类交叉口机动车、非机动车以及行人间的交通冲突,为优化设计提供理论支持。接着,基于从空间上分离交通流的原理,遵从安全方便、符合规范等原则,分别总结了机动车道、非机动车道、行人过街的常用渠化方法,为渠化提供了理论体系,并在此基础上,对典型交叉口的渠化设计提供了总结性的理论指导。再一步,基于从时间上分离交通流的的原理,对交叉口的信号控制方案进行了研究。在了解传统Webster配时、总结其局限性的基础上,提出了信号周期时长的多目标优化模型,搭载mabtlab编程软件,运用粒子群算法对模型进行了求解。进一步,分类总结了各类型交叉口运行效率的评价指标,并采用价值分析法对交叉口的运行效率进行综合评价。然后,以咸阳市交叉口例,以实际调查数据为基础,对提出的优化方案进行了实例分析。在认识到咸阳市交叉口设计现存问题的前提下,提出了针对咸阳市交叉口的优化设计方案,通过仿真参数的评价,验证了渠化和配时设计的科学性和实用性。最后,透过前面的相关研究和实例分析,总结了本论文的主要研究成果、结论以及可以进一步研究的问题,并对交叉口改善设计进行了放眼展望。

王玉鹏[5]2006年在《多路口感应信号控制优化设计及其仿真》文中提出论文从感应信号控制着手,寻找缓解交通拥堵的有效方法。感应控制一般选择交通流量较小、交通流波动较大的交叉口,以往的感应控制存在检测器对交叉口检测信息少和对信息利用方式的简单、单调等问题。要有效解决平面交叉口的交通信号控制问题,提高交叉口交通信号控制效率,使交叉口具有最高的通行能力和最小的延误,就必须综合利用不同检测信息。论文借助于VISSIM软件,提出了一种新的感应信号控制方法,并对多个路口进行感应信号控制优化设计,最后运用VISSIM软件对所设计的感应信号控制进行了仿真分析,主要内容如下: (1) 介绍了感应信号的基本工作原理,分析了感应控制的几种主要形式以及定时控制和感应控制的优越性和局限性。 (2) 介绍了VISSIM仿真系统的基本原理,阐述了VISSIM仿真系统的基本功能,并且分析了VISSIM仿真系统所使用的数学模型。 (3) 对VISSIM中的VAP语言进行了解释说明,详细阐述了VAP语言的基本功能语句及其含义。 (4) 对多个路口进行感应信号控制优化设计,重点阐述感应信号控制优化设计的思想,并且给出了具体的设计程序。 (5) 对相同的路口进行定时控制设计。借助VISSIM仿真软件,分别对其定时控制方式和感应控制方式进行仿真和分析。

蒋劲羽[6]2017年在《城市道路平面交叉口行人过街模式及其效益研究》文中研究指明对于城市道路而言,平面交叉口是城市道路的关键,是交通流的集散点,是整个道路网中通行能力与交通安全的瓶颈,日常城市交通拥堵大部分都是因为平面交叉口的通行能力不足造成的。随着我国社会经济快速发展,机动车保有量迅速增加,平面交叉口处过街行人与机动车流的冲突越发显着,造成城市交通效率下降和交通安全隐患。平面行人过街是城市慢行交通的关键,行人与机动车在交叉口处的通行效率相互矛盾,如何获取一种最优的行人放行模式,使得行人与机动车的放行总体达到最优是我们急需解决的一个问题。基于此,本文就如何构建城市道路平面交叉口行人过街模式及其效益评价指标体系,建立评价模型,以及对模型相关指标的估量进行了研究和探讨,其主要工作和研究成果如下:(1)首先,笔者查阅相关资料,对当下关于城市道路平面交叉口的国内外研究现状进行了介绍,并对当下较为常见的几种行人过街模式进行了分析。(2)其次,对本文所使用的综合评价方法层次分析法进行了介绍,在层次分析法的基础上,建立了城市道路平面交叉口行人过街模式及其效益的指标体系,并对准则层和指标层各因素的权重进行了确定。(3)然后建立了城市道路平面交叉口行人过街模式及其效益的递阶层次结构模型,在评价条件基础上,详细介绍了不同行人过街方案下各指标的定量分析方法,为各指标下,不同过街模式权重的确定提供了数据参考。(4)最后采用层次分析法对城市平面交叉口中比较典型的七类平面交叉口进行综合分析,自上而下地计算各级要素对总体目标的综合重要度,得到综合效益最高的行人过街放行模式。

汪然[7]2006年在《智能交通信号控制系统的研究与开发》文中研究指明随着我国经济的迅速发展,加快了城市化、汽车化的进程,道路资源增长却严重滞后。这种交通供给和交通需求发展的不平衡性,不可避免的导致行车难、乘车难、停车难的矛盾,这一系列问题在一定程度上制约了城市经济的发展。道路平面交叉口因其存在复杂多样的交通冲突而成为交通通行能力和交通安全的瓶颈。因此,运用先进的交叉口控制理论及高科技手段,设计制造出有效的智能交通系统,对道路交叉口实行高效控制,对于缓解乃至彻底解决交通拥堵,保障交通安全有深远的意义。本文主要研究有以下几方面的内容:(1)分析平面交叉口的交通流特性,研究了交通流在平面交叉口的冲突和信号控制下平面交叉口通行能力和服务水平。(2)结合交通信号控制设计,进行了交叉口信号控制的规划分析和运行分析。(3)引入一种在每个信号阶段可进行多参数逻辑运算的信号控制模型。(4)运用单片机及相关的控制技术,设计智能交通信号控制机。(5)建立平面交叉口交通评价指标体系,根据重庆市某路口应用实例,对几种不同信号控制方式的比较研究后得出结论。

张军华[8]2009年在《城镇群连接道路交通设计技术研究》文中研究说明伴随着我国经济的快速发展,浙江省特别是宁波市城镇群的迅猛崛起,传统的连接道路已不能满足交通功能的需求。因此,根据宁波市城镇群连接道路的实际情况和发展趋势,探讨城镇群连接道路交通设计中的若干重要问题,提出切实可行的交通设计技术,具有极其重要的意义。城镇群连接道路是城镇群区域路网的主骨架。本文参考国内外已有的道路功能分类方法,在深入分析道路功能服务层次和城镇群连接道路交通特征基础上,结合城镇群的区域特性和服务水平特性,按照功能明确、层次分明、结构合理、交通分流的功能分类原则,对城镇群连接道路进行了功能分类,即城镇群连接道路可分为通道高速公路、主干线道路、次干线道路叁类。以城镇群连接道路的服务功能为主导,根据横断面综合布置的原则,结合横断面各构成要素的要求,针对不同的功能层次道路提出了路段横断面基本形式、特征及适应条件。在城镇群连接道路横断面总体规划的基础上,提出了路段交通设计,包括机动车道、非机动车道等的交通设计的原则与方法;提出了城乡公交中途停靠站点选择原则和设计方法;提出了城镇群连接道路主干线道路辅道的设计要点。在分析城镇群连接道路平面交叉口和出入口问题的基础上,借鉴国内外先进的设计方法,提出了平面交叉口和出入口交通设计的总体规划以及平面交叉口设计和出入口控制的标准和技术要求。具体包括:城镇群连接道路平面交叉口的适用类型和交通管理方式;平面交叉口和出入口最小控制间距标准;出入口接入管理技术;出入口审批制度等。结合宁波市鄞县大道的综合布置现状,分析其存在的问题,提出了相应的交通设计改善措施。

温保培[9]2007年在《城市平面交叉口时空资源优化配置方法研究》文中研究指明随着城市经济的发展,我国城市规模有了很快的发展,同时城市居民的交通需求也与日俱增,这就带来交通需求与供应的矛盾。其直接的后果就是城市交通拥堵、交通秩序混乱,交通事故频繁。在平面交叉口处,情况更为严峻。基于我国是混合交通流的国情,因此在交叉口时空资源配优化置的方法需要考虑混合交通流的特点,尽可能地降低行人、非机动车以及机动车之间的互相干扰。本文对不同种类的交通流的运行进行逐一分析,以此作为交叉口时空资源优化配时方法的研究基础。以混合交通流为研究前提,充分考虑不同种类交通流的运行特性,提出不同交叉口机动车进口车道、出口车道、渐变车道的设置方法;根据相交道路等级情况,提出非机动车进口道的设置方法;结合相位顺序的安排,利用交叉口闲置的时间资源,设置行人待行区;考虑环形交叉口交通量分布的具体情况,根据需要对中心岛进行剖口设置,通过信号灯控与剖口相结合的方式为交通量大的直行车流提供快速通道,在此基础上设置一定的导流设施和行人过街设施,提高了通过交叉口的行人及非机动车的安全程度;利用交叉口的空余面积设置左转弯待转区,缩短了左转车辆通过交叉口的距离,使空间资源得到更合理地利用。在此基础上,根据我国平面的交叉口交通特点,分别研究了不同相位组合方案的适用性;结合不同交叉口的具体情况,提出了确定相位顺序的方法;结合国外现有的研究成果以及国内交通流分布的具体特点,提出相应的优化算法。以使用者的角度出发,提出服务水平评价体系,并以运行效率和安全性为准则选取不同的研究指标,最后利用层次分析法得出评价结果。最后通过实际例子,运用文中提到的方法对其进行优化设计,并通过对实例优化前后的服务水平评价反映交叉口时空资源优化配置方法的实用性。

吴晓华[10]2006年在《城市平面交叉口交通信号的智能控制技术研究》文中认为随着城市化进程的逐步加快,城市交通问题已经成为中国各大城市共同面对的难题。越来越多的现象表明,城市交通拥挤往往突出表现在城市道路交叉口处,交叉口是城市道路的交汇点,在道路网和交通流中起着十分重要的作用。目前国内城市,大多引进国外的交通控制系统,这些系统是按照发达国家的交通情况设计的,并不符合我国的交通实际状况,并且所采用的控制方法存在一定的局限性,不能适应当前的交通需要。所以结合实际,开发基于智能控制技术的平面交叉口的交通信号控制系统以满足当前的交通需要。 本文采用模糊控制和遗传算法相结合的智能控制技术对平面交叉口交通信号进行控制,设计了多相位自适应模糊控制系统,尽量降低通行车辆在平面交叉口的平均延误时间,使平面交叉口的通行能力提高,并且运用了MATLAB对其控制效果进行仿真。本文的主要内容和创新点包括: 一、详细介绍了交通信号控制的主要参数、性能指标以及目前常用的交通信号控制方法及其存在的问题,说明了研究城市平面交叉口交通信号的重要性; 二、针对交通流运行的高度复杂性和随机性的特点,设计了多相位分级模糊控制系统。分级模糊控制能有效地减少模糊规则数,易于提取模糊规则,适合于交通状况复杂的城市平面交叉口的交通控制; 叁、运用MATLAB7.0编写仿真程序,对多相位分级模糊控制系统在不同的交通条件下进行了仿真,并与在相同的交通环境下工作的定时控制进行比较。仿真结果进一步说明了多相位分级模糊控制方法综合考虑各个车道上的排队长度,以此来决定绿灯时间的分配,更接近人的决策过程,能有效地对平面交叉口进行控制; 四、针对模糊控制器存在隶属度函数人为制定而影响模糊控制器的控制性能的不足之处,本文采用遗传算法对模糊控制器的隶属度函数进行优化;

参考文献:

[1]. 平面交叉口独立信号控制研究[D]. 陶云. 西南交通大学. 2002

[2]. 城市大型平面交叉口交通组织优化研究[D]. 李小帅. 北京交通大学. 2009

[3]. 城市道路平面交叉口交通安全评价研究[D]. 胡琼虹. 华中科技大学. 2006

[4]. 城市道路平面交叉口优化设计与评价[D]. 陈姗. 长安大学. 2015

[5]. 多路口感应信号控制优化设计及其仿真[D]. 王玉鹏. 河海大学. 2006

[6]. 城市道路平面交叉口行人过街模式及其效益研究[D]. 蒋劲羽. 贵州大学. 2017

[7]. 智能交通信号控制系统的研究与开发[D]. 汪然. 重庆大学. 2006

[8]. 城镇群连接道路交通设计技术研究[D]. 张军华. 长安大学. 2009

[9]. 城市平面交叉口时空资源优化配置方法研究[D]. 温保培. 华中科技大学. 2007

[10]. 城市平面交叉口交通信号的智能控制技术研究[D]. 吴晓华. 武汉理工大学. 2006

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