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近年来,随着我国经济水平的快速提高,居民的出行需求持续增加,城市的路网压力也随之大大加剧。进口道展宽段也时常因为设计缺陷、信号设置不合理、流量激增等因素而导致排队车辆时长溢出展宽段,进而影响相邻车道的车辆通行。
本文对展宽段溢流这个现象进行了深入的研究。考虑到车辆的随机到达性、交叉口改建成本较大、城市道路资源有限等因素,本文试图从信号控制的角度来缓解展宽段溢流这一现象。
首先,笔者先梳理了国内外相关领域的文献。由于目前对展宽段溢流的研究大多是集中在展宽段的设置方面。再加上展宽段溢流和一般进口道溢流有一部分的相似之处。所以本文主要梳理了展宽段设置和过饱和交叉口控制方面国内外的研究。最后,笔者总结了一下现有研究的不足之处。
然后,笔者对展宽段溢流进行了详细的定性和定量分析。从绿灯时间利用率、流率变化、延误影响三个方面总结了一般溢流的特性。进而从排队长度和流率两个方面对一般溢流进行识别。随后,笔者考据了一些西方国家展宽段的设置规范,与我国现行的规范进行了对比。基于这些分析,笔者根据展宽段溢流对相邻车道带来的影响将其分为三类:直行展宽段溢流、左转展宽段溢流和左转渐变段溢流,并分别对他们进行了定性分析。然后,笔者用实地采集到的溢流数据对直行溢流、左转溢流和平均瞬时流率进行了详细的定量分析。最后,根据统计学检验的结果,笔者给出了观测结论。
接着,笔者提出了一个针对展宽段溢流的动态信号控制算法。先对信号控制算法的分类进行了讨论,指出基于时间步长的信号控制算法具有控制灵活、相应速度快等优点,更适合应对展宽段溢流问题。随后,笔者借鉴动态规划的思想,提出了一个针对展宽段溢流的动态信号控制算法。该算法的目标是降低展宽段溢流的发生和减少展宽段溢流给相邻车道带来的影响。
随后,笔者编写了一个充分考虑展宽段溢流影响的交叉口微观仿真程序,并用这款程序检验了本文提出的算法的实际效果。这款程序应用了经典的最优速度跟车模型,并且结合了实地观察的溢流数据。然后,笔者将这款程序与VISSIM在低流量状态下进行了比较,以确认其仿真性能。最后,笔者利用这款仿真软件将本文提出的动态控制算法与Webster配时法在不同的情景下进行了仿真比较。结果显示本文提出的算法可以有效地降低溢流的发生,减轻溢流的影响。
最后,笔者对本文的研究内容进行了总结,并且提出了将来的研究方向。
本文对展宽段溢流这个现象进行了深入的研究。考虑到车辆的随机到达性、交叉口改建成本较大、城市道路资源有限等因素,本文试图从信号控制的角度来缓解展宽段溢流这一现象。
首先,笔者先梳理了国内外相关领域的文献。由于目前对展宽段溢流的研究大多是集中在展宽段的设置方面。再加上展宽段溢流和一般进口道溢流有一部分的相似之处。所以本文主要梳理了展宽段设置和过饱和交叉口控制方面国内外的研究。最后,笔者总结了一下现有研究的不足之处。
然后,笔者对展宽段溢流进行了详细的定性和定量分析。从绿灯时间利用率、流率变化、延误影响三个方面总结了一般溢流的特性。进而从排队长度和流率两个方面对一般溢流进行识别。随后,笔者考据了一些西方国家展宽段的设置规范,与我国现行的规范进行了对比。基于这些分析,笔者根据展宽段溢流对相邻车道带来的影响将其分为三类:直行展宽段溢流、左转展宽段溢流和左转渐变段溢流,并分别对他们进行了定性分析。然后,笔者用实地采集到的溢流数据对直行溢流、左转溢流和平均瞬时流率进行了详细的定量分析。最后,根据统计学检验的结果,笔者给出了观测结论。
接着,笔者提出了一个针对展宽段溢流的动态信号控制算法。先对信号控制算法的分类进行了讨论,指出基于时间步长的信号控制算法具有控制灵活、相应速度快等优点,更适合应对展宽段溢流问题。随后,笔者借鉴动态规划的思想,提出了一个针对展宽段溢流的动态信号控制算法。该算法的目标是降低展宽段溢流的发生和减少展宽段溢流给相邻车道带来的影响。
随后,笔者编写了一个充分考虑展宽段溢流影响的交叉口微观仿真程序,并用这款程序检验了本文提出的算法的实际效果。这款程序应用了经典的最优速度跟车模型,并且结合了实地观察的溢流数据。然后,笔者将这款程序与VISSIM在低流量状态下进行了比较,以确认其仿真性能。最后,笔者利用这款仿真软件将本文提出的动态控制算法与Webster配时法在不同的情景下进行了仿真比较。结果显示本文提出的算法可以有效地降低溢流的发生,减轻溢流的影响。
最后,笔者对本文的研究内容进行了总结,并且提出了将来的研究方向。