城市道路信号控制交叉口时空资源优化配置及应用研究

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1、分类号U491单位代码10618密级学号2120113014硕士学位论文城市道路信号控制交叉口时空资源优化配置及应用研究研究生姓名：闫功喜导师姓名及职称：宋永朝副教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称交通运输工程论文提交日期2015年4月20日二级学科名称交通运输规划与管理论文答辩日期2015年5月31日2015年6月10日StudyonOptimizationandApplicationofTimeandSpaceResourcesinSignalizedIntersectiononUrbanRoadsA

2、DissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YanGongxiSupervisor：Prof.SongYongchaoChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,Chinaｒ重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中

3、Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。＊，。：论文作者签名；曰期＾［年月／曰－学位？重庆交通大学学位论文肤权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保。留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权重庆交通大学可Ｗ将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，Ｊ。可＜采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文同时授权中国科＾＾学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息

4、服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。古朵＾滴ｕ学位论义作者签名：指导教师签名：个口日期：年＾月／。日日期；丸耳＾月／日？［５本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。）学位论文作者签名：句指导獅签名／专嗦濟〇日日期；备月。日日期：／月Ｗ王年／／摘要随着社会经济的发展和城市居民小汽车保有量的不断上升，城市道路交通拥堵

5、问题越发严峻。交通拥堵不仅增加了行车延误，恶化了城市环境，而且还会诱发交通事故，直接影响人们的工作效率和身体健康。相关研究表明，城市道路交叉口处渠化不合理，信号配置方案不适应交通流特性是导致交通拥堵的重要原因之一。因此，利用科学有效的手段合理配置交叉口时空资源，对于缓解城市交通拥堵，提高城市路网的畅通性和安全性，改善行车环境具有积极的意义。本文在既有的研究成果上，系统总结了国内外关于交叉口时空资源配置方面的研究现状，主要着力于交叉口渠化和信号配时优化研究以及交叉口时空资源综合优化配置模型的研究。首先，本文对传统的交叉口渠化方法进

6、行了研究，系统介绍了交叉口渠化设计的原则，流程以及一些具体的设计方法，并以万州区城市重点地区缓堵规划项目为依托，进行了交叉口渠化优化设计的实例研究，得出了一定的渠化手段有利于提高交叉口通行效率的结论。其次，通过比较现有的信号控制交叉口信号配时理论，浅析各种配时方法的优缺点及其适用情形。针对饱和度差异较大的信号控制交叉口，考虑不同饱和度条件下交叉口信号配时所追求的首要目标，建立了基于遗传算法的多目标规划信号配时方法模型并利用matlab遗传算法工具箱进行了求解。最后以重庆市某交叉口为例，进行了信号配时优化设计，并利用VISSIM软

7、件对优化设计前后的交叉口进行了仿真分析，从而对该模型的有效性进行了验证。在解决了信号配时问题后，综合考虑信号控制交叉口空间资源和时间资源，通过对车道功能的划分和信号相位方案的组合，建立了信号控制交叉口时空资源综合优化模型，并编写了matlab程序求解该模型。最后，以重庆市巴南区巴南大道和渝南分流道交叉口为研究对象，利用本文建立的基于遗传算法的多目标规划信号配时模型和时空资源综合优化模型对该交叉口进行了优化设计，并利用VISSIM仿真软件对优化设计前后的交叉口进行了仿真分析，验证了本文模型的正确性和有效性。关键词：交叉口，时空资源

8、，信号配时，多目标规划，遗传算法IABSTRACTWiththedevelopmentofsocialeconomyandtheownershipofcarsincitiesisrising,theproblemoftrafficjamisgettingwors