道路交叉口的交通调度.doc

道路交叉口的交通调度 【摘要】 作为城市交通的指挥棒对交通的影响起着决定性作用如果设置不合理不仅会影响到交通秩序还有可能会影响到行人和自行车的安全大道中，现有一些关于路和路交叉口调查情况：发现路上的车流非常拥挤，经常会出现堵塞现象，有时会延伸到交叉口中央，严重的影响了路的正常通行。 已知调查信息：、B路现行车道分配；交通高峰时间1个绿灯内各个入口车流平均统计结果；现行色灯分配方案（具体数据见附表）。 现在需要提出、分析并探讨解决该十字路口交通拥阻问题： 1） 分析交通堵塞的原因，提出治理方案。 2） 对你的方案作计算机模拟，评价其效果。 二、模型假设 单个车道到达交叉口的车流量服从泊松分布； 左右对开的车道内车流量呈对称分布； 不改变该道路交叉口的硬件设施，只对车辆的通行状态进行调度； （4）无冲突状态下，车辆的行使速度相同，可以在3秒内通过交叉口； （5）所有司机遵守调度规则，路口处不发生事故； 三、符号说明 ：取1，2，3，4分别表示各个相位； ：车道的编号，取值1、2、3、4、5、6、7、8、9、10； ：一个红绿灯周期内车道绿灯亮的时间； ：一个红绿灯周期时间； ：车道1个绿灯内的平均车流量； ：1，2车道的相互干扰系数； ：交叉口车道一个周期内最大通行能力； ：交叉口每周期最大通行能力； 定义： 相位同时启动和终止的若干股车流叫做一个相位交通阻塞车辆在3个红绿灯周期尚不能通过 因而，可以得到理想状态下交叉口每周期最大通行能力的一般计算公式： （N表示交叉口处的车道总数） 通过计算交叉口最大通行能力，比较实际测得的交叉口通行量和该交叉口最大通行能力，可以知道该交叉口通过合理的调度，可提高的通行量潜力有多大。如果实测通行量小于最大通行能力，说明该路口的调度策略存在改进的可能和必要。通过合理的调度方案，可以进一步提高其通行能力。 利用（1）式计算，我们得到现行色灯分配方案下交叉口处各个车道无冲突状态下的最大通行能力： 车道 单车道每周期最大通行能力（辆/T） 1，2 16.7 3，10 40.8 6，7 5 4，5，8，9 16.7 该交叉口每周期最大通行能力为： 16.7*2+40.8*2+5*2+12.8*4=176.2 而现行方案下交叉口每周期的通行量为： 18+8+9+46=81176.2 在此状态下该交叉口经常出现堵塞现象，说明该交叉口的通行能力没有得到充分利用，还有提高的空间。 4．2交通堵塞原因分析 当B路绿灯亮时，车辆的通行状况如图（1）所示，1车道（2车道）的右转车辆与2车道（1车道）直行车辆冲突，这将影响车辆的通行速度；另外，3车道（10车道）的车辆右转进入1车道（2车道），也将会影响1车道（2车道）直行车辆的通行速度，从而降低了B路的通行能力；从数据表中也可以看出，B路上的平均车流量比较大，这就造成B路上的车流非常拥挤。 根据有关交通法规定，当黄灯亮时，已经跨过停止线的车辆将继续通行。由于B路上车流速度比较慢，并且A路路面比较宽，在黄灯亮的这3秒内，这些车辆可能无法完全通过交叉口，此时就会出现堵塞现象，有时会延伸到交叉口中央，严重的影响了路的正常通行。 4．3 问题解决思路： 当B路为绿灯通行时间时，将3车道与10车道的交通指示灯设置为红灯，在这段时间内避免3车道（10车道）的车辆进入1车道（2车道），从而提高1车道（2车道）内直行车辆的通行速度，提高了B路在交叉口的车辆通行能力。 由于B路只有2条车道，若两车道内车辆同时对开，则无法解决1车道（2车道）的右转车辆与2车道（1车道）直行车辆的冲突问题，故B路车辆在交叉口的通行速度依然相对较慢，需要增加黄灯亮的时间，以保证B路上在黄灯亮之前已经跨过停止线的车辆能够完全通过交叉口。 根据1个绿灯内各个入口车流平均统计结果可以看出，各个车道内的车流量是不相同的，我们考虑通过各个车道内车流量的比值来分配通行时间。由于前面所述“冲突问题”的干扰，B路上车辆的平均行驶速度要小于正常情况下的行驶速度，相当于单车道内通过相同数量的车辆在B路上需要更多的通行时间；在此我们可以设一干扰系数来表示“冲突”对行驶速度的影响程度。 为避免B路两车道车辆的干扰，考虑将两车道的通行时间错开。 五、模型的建立与求解 5．1 模型一： 我们已经假设在交叉口处，如果没有其他车道车辆的干扰，各种车辆的行驶速度相同，那么各车道需要的绿灯时间比与相应车道内的车流量比相同应该比较合理。但同时考虑到1车道（2车道）的左转车辆与2车道（1车道）直行车辆的冲突所带来的影响，此时的车辆行驶速度相对于无冲突状态下的速度就会相对变慢，设影响后的车速 ，表示正常情况下的平均车速与受冲突影响后的平均车速的比值，同时它也表示无冲突状态下的车辆饱和通行量和冲突状态下的车辆饱和通行量之比。根据题目所给