混合交通条件下信号交叉口配时优化方法研究

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1、北京交通大学硕士学位论文混合交通条件下信号交叉口配时优化方法研究姓名：许智申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：魏丽英20080501中文摘要在城市交通网络中，交叉口是道路网络中通行能力的“滞点’’和交通事故频发的主要发源点。国内外交通阻塞主要都发生在交叉口，不仅导致了车流中断、事故剧增、延误严重，还加剧了城市环境的污染。而长期以来我国机动车、非机动车、行人在信号交叉口内的反复分流、合流是造成平面交叉口交通秩序混乱、车行速度下降、交通安全性降低的一个主要因素。在这种背景下，本论文选

2、择城市交通控制系统的核心问题——信号配时参数及其优化方法作为主要研究内容，包括绪论、混合交通流运行特性分析、数据采集与分析、渠化设计及信号相位设计、混合交通流信号配时优化方法研究和全文总结与展望六部分内容。本文结合我国目前的交通状况，着力将所要研究的内容与实际应用结合起来，研究了城市信号交叉口交通调查的方法，通过实地观测和摄像的手段获得杏坛路与文慧园北路交叉路口的几何形式、交通管理和交通运行状况的信息，以此作为建立模型和验证模型的支持数据，并在现有信号相位设计基本原则的基础上，深入研究了混合通行

3、情况下的相位方案及渠化设计。同时，由于目前交通路口的信号配时大多采用只考虑机动车辆影响的F．韦伯斯特．B．柯布理论，不适合中国混合交通流的特点，本文考虑混合交通环境下机动车和非机动车对信号配时的影响，对F．韦伯斯特．B．柯布信号配时公式进行改进，提出适合中国国情的交通路口信号配时计算公式，最后通过杏坛路与文慧园北路交叉路口的实测交通数据验证信号配时公式有效性，并进行相关的讨论。本文以延误时间、停车次数和通行能力作为性能指标，各性能指标的加权系数随交通需求的不同而变化，提出交叉口配时方法，其中采用

4、了一种新型随机搜索思想——借助遗传算法来求解此模型的非线性问题。仿真试验表明，所得结果优于经典方法，可以一定程度上降低交叉口的总延误时间和停车次数，提高通行能力。关键词：混合交通；信号相位；信号配时；遗传算法分类号：U121ABSTRACTFormanyyears，muchdiscussionhassurroundedtheintersectionoftheurbantrafficnetwork．Forsome，itisthe’'bottleneck”ofthewholetrafficnetwo

5、rk'scapacity．Othersbelievethatitcontributesmuchtothetrafficaccidents；stillothersstresstheobviousroleitplaysinnotonlytheseveredelaytime，muchtrafficaccidentsandtardyflowbutalsothewholeurbanpollution．However,inOUrcountry,onaccountoftheexistenceofmixedtr

6、afficflow,vehiclesflow,non-motorizedvehicleflow,pedestriansshuntandinterflowtimeandagainatsignalizedintersection,thisstatusresultindisorderedtraffic，lowvehiclespeedandtrafficsafetylevel．Underthecircumstances，thisdissertationchoosesthekeyprobleminurba

7、ntrafficsignalcontrolmsignaltimingparametersandoptimizationmethods鹪itsresearchtarget．Thisdissertationisconsistedofintroduction,runcharacteristicanalyzeofmixedtrafficflow,collectionofdatabase，canalizationdesign,designofsignalphase,optimizationmethodso

8、fsignaltimingparametersofmixedtraffic，andconclusionandexpectation．Relatedwitllthetrafficstatusofourcountry,thecontentofthispaperiscombinedwimpracticalapplication．Thepaperstudieshowtoinvestigatetrafficstatusinurbansignalintersection,Byfieldobservingan