考虑上下游影响的信号控制交叉口通行能力分析

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2、，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：奎多毫工pIJ号年3月工PEl第1章绪论1．1课题来源本研究以下列科研课题为背景展开研究：(1)国家自然科学基金项目：城市道路信号控制交叉口群交通阻塞机理(50578123)(2)国家自然科学基金重点项目：城市交通网络优化与管理(70631002)1．2研究背景1．2．1社会背

3、景伴随着人类文明的进步和经济的发展，交通运输越来越成为人类进步必要的物质基础。伊斯坦丁堡第二次世界人居大会曾宣称：进入21世纪后，全世界将有二分之一以上的人口生活在城市。而城市道路就如同城市的骨架支撑着城市的发展，其建设水平与城市的社会生活和经济发展均有密切的关系。图1．1、1．2分别显示了全国城市道路1985年以后和上海市城市道路1980年以后的发展情况，从中可以清楚地看到城市道路建设的前进步伐。同时，世界城市化还有一个共同趋向，就是大城市仍将有较快增长，100万人口以上的特大城市数将继续增加。【1】在如此大规模的市政建设过程中，科学的规划、设

4、计、管理必不可少。然而，由于我国城市交通以往更注重其土木工程层面的建设，交通功能的考虑常常被忽视，导致交通设施的功能低下。为了能科学合理地进行城市道路设施建设，需要从供给和需求两方面加以准确把握。而道路交通设施服务能力就是其中一项重要环节。【5J同时，城市道路网由大量平面交叉口及路段构成。城市道路整条路线的通行能力受控于平面交叉口；城市路网的总容量也决定于平面交叉口。交通工程第1章绪论界的专家学者对平面交叉口在城市路网中中重要地位的认识，正日益加深。可以毫不夸张地说：科学合理地规划、设计平面交叉口，是城市道路交通畅通与安全的决定性因素。【叼因此，

5、深入研究信号控制交叉口通行能力是进行城市道路科学规划、设计和管理的重要切入点，明确城市道路交叉口所能提供的服务能力是城市道路合理建设以及正常运行的前提和基础。图1．1全国城市道路1985年以后发展情况注：1995年及以后数据来自中华人民共和国国家统计局[21；1985、1990年数据来自文献【3】图1．2上海市城市道路1980年以后发展情况注：1995年及以后数据来自中华人民共和国国家统计局[21及文献【4】；1980、1985、1990年数据来自文献[3】2第1章绪论1．2．2理论背景道路通行能力能反映道路的交通处理能力，在交通学科研究供给和需

6、求这对永恒的矛盾中，通行能力扮演了客观反映道路供给能力的角色。正因如此，关于道路通行能力的研究一直以来是交通领域研究的中心内容之一。通行能力计算，特别是交叉口通行能力计算问题，广泛地涉及到交通工程学的主要研究方向，包括交通现象分析、交通流理论、交通控制与管理、交通设计理论与方法以及交通行为理论等。因此，其研究工作必将带动相关方向研究工作的深入展开与发展。有关道路通行能力的研究最早可追溯到1920年左右，系统地进行道路通行能力的研究最早是以美国为中心，并于1950年将其算法标准化编入美国《道路通行能力手册》(HighwayCapacityManua

7、l，HCM)中。之后，又于1966年、1985年和2000年分别出版了3个修订版(HCMl965、HCNl985和HCM2000)。其中，对信号控制交叉口通行能力均有详细论述，并且研究成果不断深化完善。继美国之后，世界上许多国家和地区也进行了关于信号控制交叉口通行能力的研究，并制定了相应的规范或指南。在我国，早在上个世纪七十年代末，国内一批先辈学者即着手交叉口通行能力及交通控制问题研究，代表性的研究有：同济大学杨佩昆教授领导的研究组提出的“冲突点”信号配时与通行能力计算方法；北京市政设计研究院等提出的修正的信号控制交叉口“停车线”通行能力计算方法

8、；南京工学院(现东南大学)徐吉谦教授领导的研究组提出的无信号环型交叉通行能力计算方法等。其成果在我国第一版《城市道路设计规范》中有所反映