交通信號(hào)線控模型研究.pdf

1、交通控制的目標(biāo)是減少延誤和停車次數(shù)，在線控系統(tǒng)中延誤和停車次數(shù)是對(duì)立統(tǒng)一的。通過(guò)帶寬度較小時(shí)，延誤與停車次數(shù)是相互對(duì)立的，但隨著通過(guò)帶寬度增加延誤和停車次數(shù)趨向統(tǒng)一，理論上實(shí)際交叉口位置與理想信號(hào)位置重合時(shí)，通過(guò)協(xié)調(diào)控制可以使系統(tǒng)延誤和停車次數(shù)同步最少。交通控制模型對(duì)交通控制的效果具有重要影響，通過(guò)帶寬度靠模型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，因而交通控制模型的研究具有實(shí)用價(jià)值。 文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的以通過(guò)帶寬度最大為目標(biāo)的模型和系統(tǒng)存在兩方面問(wèn)

2、題： 一是帶速問(wèn)題，查閱到的系統(tǒng)或模型在子區(qū)內(nèi)選擇一個(gè)設(shè)計(jì)帶速，或上下行方向各選擇一個(gè)帶速。事實(shí)上由于子區(qū)內(nèi)各交叉口間距不同、路況極交通條件不同，各相鄰交叉口間實(shí)際行駛速度必然不同，甚至同一行駛區(qū)間的兩個(gè)方向車輛行駛時(shí)間也不相同，選擇等帶速必然存在系統(tǒng)誤差。通過(guò)誘導(dǎo)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行車速與帶速的統(tǒng)一，有不可取之處：降低車速意味著增加延誤，提高車速容易誘發(fā)交通事故。 二是帶寬問(wèn)題，在查閱到的模型和系統(tǒng)中，普遍運(yùn)用一個(gè)協(xié)調(diào)相位協(xié)調(diào)相向

3、行駛的兩股車流，由于交叉口間隔、區(qū)間行駛車速、設(shè)計(jì)參數(shù)等各因素的影響，在子區(qū)內(nèi)相向行駛的車流到達(dá)某些交叉口的時(shí)間不同步，用一個(gè)時(shí)段為不同步的兩股車流提供路權(quán)，必然有一個(gè)方向存在綠時(shí)損失，這是一個(gè)協(xié)調(diào)相位難以克服的。 針對(duì)上述問(wèn)題，本論文主要從提高效率減少系統(tǒng)誤差和建立增加通過(guò)帶的模型兩方面進(jìn)行研究，完成了以下工作： 假定交叉口間旅行時(shí)間是確定(或分時(shí)段確定)的，按旅行時(shí)間建立上下行通過(guò)帶鋒線(連續(xù)折線)，建立通過(guò)帶寬度與

4、改變某一條鋒線(另一條鋒線不動(dòng))間的數(shù)學(xué)關(guān)系，通過(guò)優(yōu)化計(jì)算獲得單協(xié)調(diào)相位時(shí)差優(yōu)化模型。 在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的模型和軟件中，均單獨(dú)對(duì)各交叉口進(jìn)行綠信比優(yōu)化，而且需要反復(fù)運(yùn)算才能獲得滿意結(jié)果。本論文以提高帶寬為目標(biāo)，建立協(xié)同優(yōu)化的綠信比優(yōu)化模型，使綠信比的選擇合理、快捷。 運(yùn)用交通控制中某些手段，建立兩種雙協(xié)調(diào)相位優(yōu)化模型，一種是運(yùn)用相向路口先后放行的相位相序控制方式，實(shí)現(xiàn)相向車流到達(dá)時(shí)間差與相位時(shí)長(zhǎng)相近的的交叉口的雙協(xié)調(diào)相位模型

5、。另一種是按鋒線差和相位約束條件，建立子周期時(shí)長(zhǎng)可不相等、相序、相位時(shí)長(zhǎng)可不對(duì)稱的雙子周期模型，在每個(gè)子周期中有一個(gè)協(xié)調(diào)相位，兩個(gè)子周期協(xié)調(diào)相位的時(shí)差與鋒線差一致。兩種雙協(xié)調(diào)相位模型單獨(dú)或共同用于控制子區(qū)中，可使子區(qū)總帶寬達(dá)子區(qū)公用周期的50％左右。 按本論文所建立的模型得到的是最優(yōu)解集，可以根據(jù)交通需求從中選擇最適宜的執(zhí)行方案。 研究表明，隨著周期改變，綠信比必然發(fā)生改變，而周期和綠信比確定后對(duì)應(yīng)著總帶寬最大的系列時(shí)差