1. 研究目的与意义
虽然城市机动化的发展给人们带来巨大的便利,却不可避免地引发了现代道路设施会诱发新的交通量,而交通需求总是倾向于超过交通供给,因此单靠扩大城市道路建设规模,不能从根本上解决交通问题。在这种前提下,提高交通控制和管理水平,提高现有道路等交通设施的利用率,已成为当务之急。
城市道路交叉口是城市道路网的重要组成部分,整个道路网畅通与否,很大程度上取决于交叉口节点交通问题处理的好坏。此外,平面交叉口也是交通事故的多发点。信号交叉口利用交通信号从时间上将相互冲突的交通流予以分离,使相互冲突的交通流在不同的时间段采用信号控制的交叉口依靠交通信号从时间上将原本空间上相互冲突的交通流进行了重新分配,相互冲突的交通流得以在不同的时段通过交叉口,这样就确保了各个方向交通流的通畅和安全。实践表明,交通信号在组织、指挥和引导交通流的流向、流量、速度以及保证交通秩序等方面发挥了十分重要的作用。
据调查,全中国仅有不足1%的信号交叉口实现了主线或区域信号控制,而其余绝大部分均是单点信号控制,并且随着机动车保有量的增长,单点控制信号交叉口的数量还有不断增加的趋势。所以,要提高我国城市道路交叉口的通行能力,目前最重要的是提高单点控制信号交叉口的通行能力。因此,本文结合我国城市道路交通的实际状况,对城市单点信号控制交叉口进行配时的优化研究,这对于改善城市道路交通状况,提高现有交通设施的使用效率和减少交通事故的发生,具有十分重要的现实意义。
2. 国内外研究现状分析
2国外研究状况
早在汽车发明之前,人们就开始研究交通信号对交叉口的控制。1868年,在英国伦敦westminster的街口出现了最早的交通信号灯,从此诞生了第一个信号交叉口。从此围绕着交叉口的研究在不断地深入展开,1985年的美国《道路通行能力手册》(hcm)第三版里详细论述了如何分析交叉口通行能力和服务水平,提出用停车计数法量测交叉口的实际停车延误,并介绍了各路口绿灯时间分配的原理及对各车道功能的划分。1994年和1997年的版本又对以前版本中信号交叉口和无信号交叉口通行能力的研究方法进行了修正,采用了许多新思想、新方法。从此,信号交叉口的控制从对每个信号交叉口孤立的控制发展到综合考虑一条路线上的各交叉口或路网中的各个交叉口,协调分配交通信号,以达到系统的整体最优。
合理的信号控制技术是解决交通管理问题的主要方法之一。信号控制技术的关键在于信号配时方案,即确定合理的信号周期、相位和绿信比.。国外有关信号配时方法的研究主要包括:英国学者f.webster提出的优化模型、trrl方法、arrb方法等。这些方法主要是以车辆延误为指标进行配时优化;考虑信号周期与到达率、停车率、排队长度和相位关键车流量等因素灰关联度的yd模型;考虑混合交通流对交叉口通行能力及信号配时影响的研究;采用爬山法优化的transyt系统,采用遗传算法优化的cabal系统等。此外,国外还有为数不少的具有信号配时优化功能的软件系统,如vissim系统、tsis 系统、scoot系统、synchro系统等。
3. 研究的基本内容与计划
1-3周,熟悉论文题目,进行资料数据收集,熟悉和掌握aimsun仿真软件的使用方法以及各个参数的基本要求,并对论文进行初步的构思,基本完成毕业设计开题报告。
4-7周,初步调查,并整理数据资料。简要分析论文的研究背景,在国内外研究现状的基础上,提出研究的必要性及其意义。
第8周,在此基础上开始撰写论文,系统阐述信号交叉口的基本原理,设置信号交叉口的条件和优化信号交叉口的方法。借鉴资料绘制典型交叉口,并进行初步的仿真。
4. 研究创新点
本文利用定时式控制系统理论对南京市岗子村交叉口进行信号配时优化,并通过城市交通管理分析软件"AIMSUN"进行仿真模拟,最后以延误时间、停车时间和通行能力作为性能评价指标对服务水平进行评价,寻求最优方案。
