【摘 要】
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目前世界上各大城市都面临着交通拥堵这一难题,为了缓解这个难题,各大城市开始采用单向交通。为了提高单向交通的通行效率,本文首先提出一种单向交通组织优化方法确定最佳单行道配置方案,在此基础上,提出信号协调控制方法优化单向交通信号配时。本文的主要研究成果与研究工作具体如下:1)通过综合分析单向交通的利弊,为减少单向交通带来的负面影响,从空间角度出发,提出一种单向交通组织优化算法。首先考虑到路径交通流与交
【基金项目】
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“城市路网协调路径集的形成机理与控制方法研究”,国家自然科学基金项目；
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目前世界上各大城市都面临着交通拥堵这一难题,为了缓解这个难题,各大城市开始采用单向交通。为了提高单向交通的通行效率,本文首先提出一种单向交通组织优化方法确定最佳单行道配置方案,在此基础上,提出信号协调控制方法优化单向交通信号配时。本文的主要研究成果与研究工作具体如下:1)通过综合分析单向交通的利弊,为减少单向交通带来的负面影响,从空间角度出发,提出一种单向交通组织优化算法。首先考虑到路径交通流与交通需求之间的约束,以降低车辆绕行距离为目标,结合Dijkstra算法将不同类型的交通需求分配到路段上,进一步地推导交叉口与路段行程时间的计算公式,以车辆平均行程时间最小为目标优化单向交通组织,为后续研究奠定基础。最后以一个5×5的混合交通路网为例,通过对比分析不同交通需求情况下交通组织优化方案,验证了本章方法的可行性和适用性。2)为了提高面向单向交通路网信号协调控制方法的计算效率,考虑行人专用相位,综合分析单行环路中的路段行驶时间与交叉口信号配时参数之间的约束关系,推导环路偏移绿信比的计算公式,以所有路段平均偏移绿信比最小为目标建立公共信号周期优化算法;通过引入路段偏移绿灯时间概念,将各个最小环路的偏移绿信比分配到环路上的单向路段,并推导绿波带宽大小计算方法,以平均带宽占比最大为目标构建绿信比优化算法,实现单向交通路网信号协调控制方案的优化求解;最后,以一个3×3的单向交通路网为例进行案例分析,结果表明:利用本文方法求得的信号配时方案可以获得明显的绿波效果,能够使所有交叉口的带宽占比均在79%以上,总体绿波效果优于MULTIBAND方案与SYNCHRO方案,并通过仿真验证本章方法的可行性与优越性。3)通过对比分析单行环路与双行道的拓扑结构,研究单行道与双行道之间的关系。考虑到单行道与双行道交通流大小的差别,综合分析不同交叉口类型不同相位相序情况下的相位转换时间,推导双周期模式下偏移绿信比的计算方法,根据环路偏移绿信比与各路段偏移绿灯时间的关系将偏移绿信比分配到各路段上,并研究单行道与双行道的绿波带宽计算方法,以交叉口平均带宽占比最大为目标构建混合交通路网双周期绿波协调控制方法。最后利用案例与仿真平台验证本章方法的可行性。
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