不规则交通干线号协调控制研究.pdf

Study on Signal Coordination Control of Irregular Artery A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate：Li Yun Supervisor：Prof. Zhang Shengrui Chang’an University, Xi’an, China 摘 要 在城市路网中，由畸形交叉口、瓶颈路段、文物遗址和前期规划不合理等原因引起 的交通干线不规则的情况不可避免。不规则交通干线在山区城市道路网中较为普遍，且 具有明显的道路交通特性，对道路通行能力和服务水平的影响十分明显。交通干线信号 协调控制对提高交通干线通行能力效果显著，因此对于不规则交通干线实行交通干线信 号协调控制方法的研究十分必要。 本文研究了不规则交通干线普遍的交通流运行特点和对通行能力的影响，重点以最 为常见的含有畸形交叉口的不规则交通干线为实例对不规则交通干线的交通流特性进 行分析，根据分析可以看出不规则交通干线车流易出现拥挤现象，致使交通干线通行能 力明显降低。 在上述基础上，论文计算了交通干线交叉口信号配时参数。在高峰时段交叉口出现 过饱和现象（各相位交通流向中最大饱和流率之和Y0.9 ），论文引入最大流量比之和的 相对值 和相对周期 的概念作为计算中的中间变量，继而采用Webster 算法计算交叉 Y C 口周期和交通干线各交叉口的绿灯时长和绿信比。此外，在确定系统周期时，对计算的 周期与一般推荐交叉口周期时长120s 两者进行比较探讨，在此基础上确定系统周期。 在计算出系统周期时长和各交叉口的相序、相位设计的基础上，采用数解法交通干 线协调控制的通过带带宽、带速和相位差等相关参数进行计算。计算中本文考虑高峰时 期交通量偏大和交通流为强制流的状态等因素，采用了车辆的实际运行速度进行相关参 数计算，而未采用数解法中常用的采用规定车速进行计算，以尽量确保相位差计算合理。 最后，论文采用Vissim 软件进行仿真以对控制方案实施前后进行评价。通过对评价 结果分析，交通干线内交叉口服务水平分别从E 级、F 级、F 级提高为D 级、E 级、F 级，交通干线每车延误由89.6s 减少至73.8s 。此外，根据仿真演示直观效果分析可以看 出交通干线信号配时优化前排队上溢至上游交叉口的现象在优化后消失，交通干线协调 控制效果明显。 关键词：交通工程；不规则交通干线；过饱和交叉口；信号配时；协调控制；交通仿真 I Abstract In the city of road network, the irregular traffic arteries exist inevitable, which are caused by the deformity intersection, bottleneck section, cultural relics and early unreasonable planning and so on. The irregular arteries are common in the mountainous city road network and have obvious traffic characteristics, which have obvious influence on road capacity and level of service. Signal coordination control has significantly effect on improving arterial capacity, so it is necessary to study on signal coordination control of irregular arteries. The traffic charac