交叉口逆向可变车道与信号配时协同优化方法

交叉口逆向可变车道与信号配时协同优化方法

论文摘要

为了缓解交叉口在高峰时段由于左转流量过饱和诱发的交通拥堵问题,本研究以设置逆向可变车道的交叉口为研究对象,对其车道动态开关与信号配时方案的协同优化方法进行了研究。首先,分析了逆向可变车道设置前后交叉口通行能力及运行状态变化,提出了该类交叉口进口道左转车道组通行能力和饱和流量的计算方法,并确定了在保障安全前提下交叉口逆向可变车道与信号控制协同优化的目标;然后,以常规四路交叉口为例,结合交叉口的供需关系提出了过饱和状态下设置逆向可变车道交叉口的信号相位相序、周期、绿灯时长、绿灯提前启亮和清空时间的计算方法。最后,以信号周期、相位最小绿灯、提前启亮时间以及有效绿灯为约束条件,基于效率和安全为目标构建了逆向可变车道控制与信号参数的协同优化模型。在对设有逆向可变车道交叉口实际调研的基础上,通过实际案例分析确定了优化模型的终止条件并对信号配时优化模型的有效性进行了验证。分析结果显示,在逆向可变车道仅开启6~9个周期的情况下,交叉口的车均延误和左转最大排队长度较优化前分别下降12.10%和45.74%,而经历二次停车的数量下降最为明显,达到97.98%以上。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 研究思路
  • 2 逆向可变车道设置理论分析
  •   2.1 通行能力
  •   2.2 运行状态
  •   2.3 优化目标
  •     (1)效率指标:
  •     (2)安全指标:
  • 3 信号配时优化模型
  •   3.1 基于环结构相位相序设计
  •   3.2 信号周期
  •   3.3 有效绿灯时长
  •   3.4 逆向可变车道的清空及提前启亮时间
  • 4 优化模型
  •   4.1 车辆运行指标计算
  •     (1)每周期剩余车辆数
  •     (2)过饱和延误
  •     (3)排队长度
  •     (4)停车率
  •   4.2 约束条件
  •     (1)有效绿灯不应小于最小绿灯,即:
  •     (2)信号周期时长应满足临界的上、下限间的取值范围,即:
  •     (3)对于紧邻逆向可变车道相位的上一个直行相位来说,其有效绿灯时间不应小于逆向可变车道的提前启亮时间,即:
  •     (4)为了保证逆向可变车道的使用率,该相位的有效绿灯时间不能小于清空时间,即:
  •   4.3 优化模型
  • 5 实例验证
  •   5.1 交通调查
  •   5.2 逆向可变车道控制及配时方案优化
  •   5.3 效果评价
  • 6 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 孙锋,焦方通,马晓龙,张倩,赵菲

    关键词: 交通工程,逆向可变车道,协同优化,交通管控,信号配时,通行能力

    来源: 公路交通科技 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 山东理工大学交通与车辆工程学院,青岛海信网络科技有限公司,山东东泰工程咨询有限公司

    基金: 国家自然科学基金项目(51508315,51608313),山东省重点研发计划项目(2016GGB01539)

    分类号: U491.54

    页码: 83-89+96

    总页数: 8

    文件大小: 912K

    下载量: 313

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