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城市道路近距离交叉口时空资源优化方法研究

作　者: 马钧
导　师: 张卫华
学　校: 合肥工业大学
专　业: 载运工具运用工程
关键词: 近距离交叉口控制方式空间布局优化相位配时优化协调控制 VISSIM仿真
分类号: U491.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 158次
引　用: 2次
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内容摘要

目前,对近距离交叉口的管理一般有两种方式:一是通过道路及交叉口的改造,如修建立交;二是根据交叉口的几何情况和交通状况,对交叉口进行渠化和信号优化设计。修建立交一般难于实施;相对而言,通过对近距离交叉口通行特性的研究和时空资源优化来改善近距离交叉口的运行状况是比较可行和实际的措施。对近距离交叉口的信号配时采用协调控制,并配以渠化和交通诱导设施,可以减少车辆在交叉口处的停车时间,使车辆能够畅通行驶。同时,车辆能够按照或者接近设计车速行驶,获得尽可能不停顿的通行权。目前关于这方面的研究并不多,论文就此展开了研究。首先,论文对近距离交叉口进行了判定,根据车流行驶过程由加速路段、交织路段和减速路段组成这一特征,引用可接受间隙的换车道模型以及运动学的匀加速距离公式,得出了判定近距离交叉口的公式。近距离交叉口交通流特性分析与冲突特性分析,分析了交通流在近距离交叉口的通行特性,并对各交通流在近距离交叉口产生的问题进行了讨论,利用冲突点潜在危险度模型,考虑交通流量对冲突的影响,确定了不同种类冲突点造成交叉口潜在危险度的权重和恶性程度,对几种典型的近距离交叉口进行了定量的冲突分析。其次,论文研究了空间布局优化方法,根据近距离交叉口距离分为两种控制方式:两个交叉口协调控制、作为一个交叉口整体控制。采用协调控制的空间布局优化根据主路是否存在中央分隔带,进行了相应的设计;作为一个交叉口处理的空间布局优化主要考虑次路做单向交通以及左转待行区的设置。考虑到非机动车与机动车的交通特性有很大的差异,而更接近于行人交通流的特性,论文引入交通导流岛,对行人与非机动车在交叉口通行空间采用一体化设计。而后,论文对相位的设计方法进行了研究,为保证相位间顺畅、安全地连接,对相位中直行与直行的连接、左转与左转的连接、直行与左转的连接、同一交通流线上相位的连续性进行了研究。对应之前的空间布局优化方案给出了相应的相位相序方案,并分别给出了协调控制的配时方法与作为一个大型交叉口进行综合控制的配时方法。最后,论文利用研究成果对近距离交叉口的控制方式做出选择,并设计交叉口设计方案,利用VISSIM仿真验证其计算结果,验证了论文研究成果的科学性和合理性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
致谢  8-15
第1章绪论  15-19
  1.1 研究背景及意义  15-16
    1.1.1 城市近距离交叉口的交通问题及解决对策  15
    1.1.2 研究的意义  15-16
  1.2 国内外研究概况  16-17
    1.2.1 国外研究概况  16
    1.2.2 国内研究概况  16-17
  1.3 研究目标、内容及技术路线  17-19
    1.3.1 研究目标  17
    1.3.2 研究内容  17-18
    1.3.3 技术路线  18-19
第2章近距离交叉口通行特性分析  19-38
  2.1 近距离交叉口的判定及空间界定  19-22
    2.1.1 近距离交叉口的判定  19-21
    2.1.2 近距离交叉口的空间界定  21
    2.1.3 近距离交叉口的矩阵表示  21-22
  2.2 近距离交叉口交通流特性分析  22-30
    2.2.1 机动车特性  22-26
    2.2.2 交叉口非机动车特性  26-28
    2.2.3 行人流在交叉口特性  28-30
  2.3 近距离交叉口冲突特性分析  30-35
    2.3.1 机动车与机动车冲突点潜在危险度模型  32-33
    2.3.2 机动车与非机动车冲突点潜在危险度模型  33-34
    2.3.3 机动车与行人冲突点潜在危险度模型  34
    2.3.4 交叉口安全服务水平模型  34-35
    2.3.5 冲突模型的标定  35
  2.4 近距离交叉口延误与排队长度分析  35-38
第3章近距离交叉口空间布局优化方法研究  38-60
  3.1 空间优化设计的主要原则  38
  3.2 空间优化设计的内容和流程  38-39
  3.3 设计小时交通量  39-40
  3.4 机动车道设置方法研究  40-47
    3.4.1 进口车道宽度  40
    3.4.2 左转专用车道的设置  40-42
    3.4.3 右转专用车道的设置  42-45
    3.4.4 出口车道设置  45-47
    3.4.5 路段、进出口车道协调设计  47
  3.5 行人与非机动车交叉口通行空间设计  47-49
  3.6 采用协调控制的近距离交叉口空间布局优化  49-56
    3.6.1 主路没有中央分隔带  49-51
    3.6.2 主路有中央分隔带  51-56
  3.7 作为一个交叉口处理的近距离交叉口空间布局优化  56-60
    3.7.1 次路做单向交通  56
    3.7.2 左转待行区的设置  56-57
    3.7.3 十字形交叉口组合的优化方案  57-58
    3.7.4 T 形交叉口组合的优化方案  58-60
第4章近距离交叉口相位配时优化方法研究  60-81
  4.1 近距离交叉口的控制方式选择  60-62
  4.2 近距离交叉口相位相序设计研究  62-69
    4.2.1 相位设置的原则  62-63
    4.2.2 相位设计方法研究  63
    4.2.3 相序设置的原则  63-64
    4.2.4 相序的连接  64-65
    4.2.5 协调控制相位相序方案  65-66
    4.2.6 作为一个大型交叉口相位相序方案  66-69
  4.3 近距离交叉口配时方法研究  69-77
    4.3.1 绿灯间隔  69-71
    4.3.2 相位损失时间  71-72
    4.3.3 绿信比  72-73
    4.3.4 周期时长  73-76
    4.3.5 配时基本步骤  76-77
  4.4 协调控制配时方法  77-79
  4.5 行人相位时间  79-81
第5章实例应用及仿真评价  81-91
  5.1 仿真软件介绍  81-82
  5.2 近距离交叉口评价指标的选取  82-83
    5.2.1 交通安全评价指标  82-83
    5.2.2 交通效益评价指标  83
  5.3 近距离交叉口实例仿真分析  83-91
第6章结论与展望  91-93
  6.1 主要研究成果  91-92
  6.2 研究展望  92-93
参考文献  93-96
攻读硕士学位期间发表的论文  96-97

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