基于博弈论的转向车流干扰的交叉口信号优化

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1、分类号:U491.410710-2015121301硕士学位论文基于博弈论的转向车流干扰的交叉口信号优化李静娴导师姓名职称邵海鹏副教授申请学位类别硕士学位学科专业名称交通运输规划与管理论文提交日期2018年4月17日论文答辩日期2018年5月10日学位授予单位长安大学TrafficSignalOptimizationBasedongamemodelsoftheInterferenceofTurningTrafficintheIntersectionAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiJingxianSupervisor：A/Pr

2、of.ShaoHaipengChang’anUniversity,Xi’an,Chii摘要基于我国混合交通特性，转向车流在通过交叉口时不可避免地与其他机动车、行人和非机动车产生干扰，由此带来交通安全隐患非常突出。随着交通设计思想由“车本位”向“人本位”转变，在交叉口处转向车流与行人的干扰逐渐得到重视，我国现有法律规定“礼让行人”，该条法律虽然在一定条件下保障行人过街的通行权益，但当转向机动车流量较大时，机动车抢占行人通行还是普遍存在的。因此探索出适用于我国，能解决转向车流干扰的交通信号优化方案是十分有意义的。在总结已有研究成果的基础上，本文的研究重点主要体现在以下几个方面。（1）通过会声

3、会影软件分析十字信号交叉口视频，读取出左转车、右转车和行人的速度、到达间隙等基础数据，再对数据进行处理，统计出各种“人机干扰”和“机机干扰”下的干扰系数，对干扰类型和干扰程度有初步的了解；根据交通流的接受间隙和拒绝间隙等基础数据绘制累计频率分布图，统计各种类型干扰的临界间隙。（2）通过spss进行单因素影响分析，确定等待区行人数量、行人群等待时间、机动车速度和机动车车头时距在内的4个因素对行人穿越机动车流有显著影响；同理，确定干扰区内行人数量、机动车穿越前速度、行人流提供的可穿越间隙对机动车穿越行人流有显著影响，机动车穿越前的速度、机动车流提供的可穿越间隙对机动车穿越机动车流有显著影响。

4、（3）建立右转车-行人过街的博弈模型，确定{先行者先行,后行者后行}是该模型的系统最优解，基于系统最优解同时根据右转车-行人的相互穿越特性建立右转车-行人过街的自适应信号控制系统并验证模型的有效性。（4）建立左转车、对向直行车和过街行人3方博弈模型，确定{（对向直行车先行，过街行人先行），左转车后行}是系统最优解。针对系统最优决策，设计左转禁行相位，避免直行车绿灯启亮初期左转车的抢行行为。本文运用博弈论对左右转车与其他交通流的干扰机理进行分析，并从系统最优角度设计出解决交叉口转向车流干扰的信号优化方案，对解决我国混合交通问题是有十分重要意义的。关键词：十字信号交叉口、转向车流、行人过街、

5、临界间隙、博弈模型iAbstractBasedonthecharacteristicsofmixedtrafficinChina,thephenomenacausedby“vehicle-vehicleinterference”and“human-vehicleinterference”areverycommon.Withthechangeoftheideologyof"peoplefirst"intrafficdesign,thephenomenonhasgraduallygottenattentionattheintersection.NowthelawinChinastipulat

6、es"motorvehiclelater,pedestriansfirst",thelegalprotectespedestrians’rightsinsomedegree.butwhenthenumberofpedestriansandturningmotorvehiclesareverylarge,theeffectofthelawisnotverygood.Therefore,itisverynecessarytoexploreatrafficsignalcontrolschemethatcansolvetheinterferenceofpedestrianandturningmo

7、tortrafficandisapplicabletoChina.Onthebasisoftheexistingresearchresults,thispaperdiscussesthesignalcontrolschemethatisapplicabletoChina.Themainworkisreflectedinthefollowingaspects.(1)Throughtheprocessingoftheintersecti