环岛交通优化设计数学建模

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1、DesigningaTrafficCircle1RestatementofTheProblemManycitiesandcommunitieshavetrafficcircles—fromlargeoneswithmanylanesinthecircle(suchasattheArcdeTriompheinParisandtheVictoryMonumentinBangkok)tosmalloneswithoneortwolanesinthecircle.Someofthesetrafficcirclespositionastopsignor

2、ayieldsignoneveryincomingroadthatgivesprioritytotrafficalreadyinthecircle;somepositionayieldsigninthecircleateachincomingroadtogiveprioritytoincomingtraffic;andsomepositionatrafficlightoneachincomingroad(withnorightturnallowedonaredlight).Otherdesignsmayalsobepossible.Thego

3、alofthisproblemistouseamodeltodeterminehowbesttocontroltrafficflowin,around,andoutofacircle.Stateclearlytheobjective(s)youuseinyourmodelformakingtheoptimalchoiceaswellasthefactorsthataffectthischoice.IncludeaTechnicalSummaryofnotmorethantwodouble-spacedpagesthatexplainstoaT

4、rafficEngineerhowtouseyourmodeltohelpchoosetheappropriateflow-controlmethodforanyspecifictrafficcircle.Thatis,summarizetheconditionsunderwhicheachtypeoftraffic-controlmethodshouldbeused.Whentrafficlightsarerecommended,explainamethodfordetermininghowmanysecondseachlightshoul

5、dremaingreen(whichmayvaryaccordingtothetimeofdayandotherfactors).Illustratehowyourmodelworkswithspecificexamples.2AnalysisofTheProblem交通环岛是为了减少冲突点而设置的交通设施,车辆按同一方向行驶,将冲突点转变为交叉点,以减少交通事故的发生，我们这也俗称"转盘"。环岛对于环岛内的交通流的控制问题，现阶段有多种解决方案。设计环岛是为了使进入环岛的所有车辆都以同一方向绕岛行进。车辆行驶过程一般为合流，交织，分流，避免

6、了车辆交叉行驶。环形交叉口的优点是车辆连续行驶，安全，节省燃料，噪声低，污染小。在设计环岛时其中的一个重要环节就是对来自不同方向的车流进行合理导流，按空间，时间分流。从空间上和时间上将潜在的冲突车流分开。那么我们在研究这个问题时，最主要的任务就是建立一个能够找到所有不同形式环岛的各个路口的配时方案的模型。即建立的模型能够计算出各种环岛形式的配时方案保证来自各个方向的车流都能被环岛顺利疏散。但有些环岛因为车流量没有超过其承受的范围并不需要设置信号灯。这都是我们需要分类考虑的情况。之所以要对有信号调配系统的环岛进行配时计算是因为各个出口的流量有区

7、别，根据流量的不同分配与不同的绿灯疏散时间。当一天内各个进入环岛的车流相互之间发生明显的变化的时候，此时就必须使用多种配时方案建立动态的信号配时系统。进一步增加环岛的疏散能力。3ModelAssumptions（1）假设路上没有行人，不会干扰环岛内交通车辆的正常行驶-（2）在不同的场合对车流量作一些不同的简化（3）不考虑路口行人与机动车辆的影响（4）汽车到达停车线的时间满足均匀分布（5）不考虑汽车靠左行驶的情况一般情况下车辆在环岛内行驶的速度车辆的车身长度无信号灯环岛能容纳的最大车流量环岛的车道的数量车流比例系数进入环岛的第个出入口的总流量一

8、条车道的理论通行能力（pcu/h）起动损失时间，应实测，无实测数据时可取3s黄灯时长，可定为3s绿灯间隔时间（s）交织段上设计的通行能力（pcu/h）交织段长度（m