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随着我国综合国力的增强,人民的经济水平不断提高,越来越多的汽车开始进入了人们的生活,在方便了人们出行的同时,也造成了一系列如交通拥堵、环境污染、噪声污染等交通问题。其中交叉口作为道路的枢纽和节点在交通运行中起着转换交通流的作用。国内外学者对普通平面十字交叉口进行了深入的探讨和研究,不管是在交通渠化还是信号配时方面取得了巨大的成绩,使得平面十字交叉口的交通管控技术日渐成熟。但在城市平面交叉口中,有一种特殊的交叉口,错位交叉口,是由两个或三个T型交叉口组成,一般为一条主干路,两条次干路,且对向的交通量大致相同,间距在100到500米之间。错位交叉口的设置分离了冲突点,使车辆通行更加安全,但是通行能力却大大降低。人们通常用十字交叉口的控制方式对错位交叉口进行控制,但这种控制方式对其有很大的局限性,如果处理不好会造成交通流的死锁,造成整个路网的瘫痪,因此对于错位交叉口,一般情况下有两种处理方案,一种是通过改造,将错位交叉口改造成一个大型的十字交叉口,通过十字交叉口的控制方式对其进行控制,但这种方法有很大的局限性,由于历史遗留和拆迁等原因,使得错位交叉口的改造有很大的难度,因此人们想出了另一种方案,就是改进其交通控制方式。目前对错位交叉口的控制方案一般有三种,其一是将错位交叉口的看作一个十字交叉口,通过十字交叉口的信号控制对其进行控制,这种控制方式适用于两个T型口间距较小的情况。其二是将两个T型口模仿“绿波”进行协调控制,其三则是将错位交叉口看作两个独立的交叉口进行单点信号控制。要最大限度的减小错位交叉口对城市交通流造成的不良影响,实现错位交叉口的合理信号控制,必须对错位交叉口进行细致的分析,并对其进行综合控制。
本文通过对城市平面道路交叉口的类型及控制方式进行分析,分别做了以下方面的内容:
①通过查阅相关文献和对错位交叉口的实地调查,分析总结了普通城市道路平面交叉口的类型,在此基础上总结出了错位交叉口的特点,计算出了交叉口功能区的长度,并通过实地调查的数据对错位交叉口的交通量,速度等进行了分析,得到出错位交叉口主干路在不同交通量下的车头时距分布符合M3分布,分析了影响交叉口间距的因素。
②通过对比各种交通仿真软件,选定VISSIM4.3作为本文研究的工具,并以实际调查的数据对仿真参数进行了标定,首先对期望速度和驾驶员行为参数进行了敏感性分析,选取其中敏感度较高的参数,通过遗传算法和SPSA算法相结合的方式,用Matlab和VB语言对参数标定系统进行了开发。
③以实际错位交叉口为原型,通过AUTOCAD软件对不同间距的错位交叉口进行了绘制并导入VISSIM仿真软件,通过2223次仿真,9336600s的仿真时长,评价得出各影响因素下的排队长度和排队次数。通过分析排队长度和排队次数的变化趋势,得出了与交通量相适应的最佳周期环境下稳定交通流在不同设计速度、不同交通量、不同信号控制方法的错位间距阈值,并将货车比例作为修正系数进行考虑,在设计车速60km/h时,取值60m,其他设计车速条件下进行相应折算,并与仿真得出的结果进行整合,最终得出最合理的错位间距阈值,最后利用稳定交通流距离下的交叉口最小间距为标准对错位间距进行验证,发现得到的错位间距的阈值是可行的,具有工程实际价值。
本文通过对城市平面道路交叉口的类型及控制方式进行分析,分别做了以下方面的内容:
①通过查阅相关文献和对错位交叉口的实地调查,分析总结了普通城市道路平面交叉口的类型,在此基础上总结出了错位交叉口的特点,计算出了交叉口功能区的长度,并通过实地调查的数据对错位交叉口的交通量,速度等进行了分析,得到出错位交叉口主干路在不同交通量下的车头时距分布符合M3分布,分析了影响交叉口间距的因素。
②通过对比各种交通仿真软件,选定VISSIM4.3作为本文研究的工具,并以实际调查的数据对仿真参数进行了标定,首先对期望速度和驾驶员行为参数进行了敏感性分析,选取其中敏感度较高的参数,通过遗传算法和SPSA算法相结合的方式,用Matlab和VB语言对参数标定系统进行了开发。
③以实际错位交叉口为原型,通过AUTOCAD软件对不同间距的错位交叉口进行了绘制并导入VISSIM仿真软件,通过2223次仿真,9336600s的仿真时长,评价得出各影响因素下的排队长度和排队次数。通过分析排队长度和排队次数的变化趋势,得出了与交通量相适应的最佳周期环境下稳定交通流在不同设计速度、不同交通量、不同信号控制方法的错位间距阈值,并将货车比例作为修正系数进行考虑,在设计车速60km/h时,取值60m,其他设计车速条件下进行相应折算,并与仿真得出的结果进行整合,最终得出最合理的错位间距阈值,最后利用稳定交通流距离下的交叉口最小间距为标准对错位间距进行验证,发现得到的错位间距的阈值是可行的,具有工程实际价值。