【摘要】：針對短連線交叉口傳統(tǒng)信號配時方案造成的車隊排隊超過路段距離,車流上溯誘發(fā)上游交叉口擁堵的難題,建立信號周期模型。以通行能力與車均延誤時間之比最小為目標函數(shù),以進口道車輛最大排隊長度為約束條件,利用線性規(guī)劃理論求解,同時探討模型成立條件。最后選取實例,進行驗證,仿真后提出相應評價參數(shù)與傳統(tǒng)信號配時方案進行對比。
【圖文】：

探討，得到只有交通流達到一定條件時（ｋｉｊ、ｋ′ｉｊ、Ｌ、ｙｉ、ｖｉｊ、Ｙ均與交通流狀態(tài)相關），本文所建模型成立，短連線交叉口配時方案才有存在意義。２算例分析選取某一個實際的單點交叉口作為算例，對本文方法進行驗證。此信號交叉口是典型的短連線交叉口，通過實地考察其各進口道的排隊情況，發(fā)現(xiàn)短連線進口道因排隊長度過大，出現(xiàn)上溢引發(fā)上游交叉口擁堵現(xiàn)象。本交叉口各進口道均為１個混行車道：１個直左右混行車道。采用兩相位控制，與鄰近交叉口的連線距離如圖１，其各相位車流到達率的具體情況如表１。圖１交叉口與鄰近交叉口的連線距離表１交叉口各相位車流到達率情況進口道東西南北到達率５４０５４０５４０５４０飽和流率１８００１８００１８００１８００流量比０．３０．３０．３０．３最大流量比０．３０．３依據(jù)上表，得到ｙ１＝ｙ２＝０．３，Ｙ＝０．６，取Ｌ＝１４，ｋｉｊ＝１５０，ｋ′ｉｊ＝５０，依據(jù)式（６）可以求得ｌ＞３３．６時模型才有意義，，觀測此交叉口與其余交叉口的路段距離最小值是１００ｍ，即ｌ＝１００。依據(jù)式（５）可以求得信號周期的變化范圍是Ｃ≤６９．３３３３，在此范圍內求得使目標函數(shù)取值最大的解。通過觀測本交叉口車流構成，取定ｔ０＝２．３，ｔｉ＝２．５依次代入上述輔助公式，計算目標函數(shù)。得到目標函數(shù)是關于Ｃ的函數(shù)，對其求導，令導數(shù)等于０，可以求得Ｃ１＝３７．４，Ｃ２＝－３．６（舍去）。最后取整得到信號周期時長為３８ｓ，依次計算各相位的綠燈時間。利用交通工程學上的周期公式Ｃ＝１．

２０１７年第１期李偉：短連線交叉口信號配時優(yōu)化用，特此提取３００１～３６００ｓ時間段內，各個方向進口道的最大排隊長度與傳統(tǒng)信號配時方案控制的同時間段內各方向進口道的最大排隊長度進行對比，得到圖３。圖３兩種信號配時方案各方向進口道最大排隊長度對比分析圖３，采用本文周期求解的信號配時方案時東進口道的最大排隊長度降幅最大，西進口道及北進口道的最大排隊長度略有降低，而南進口道的最大排隊長度成持平狀態(tài)。由于信號交叉口的東進口道的路段距離最小，最大排隊長度的減小，有效緩解了交通擁堵現(xiàn)象，避免車流上溯現(xiàn)象的發(fā)生，其余進口道最大排隊長度遠遠小于鄰近交叉口路段距離。保證了車流在每個周期內都能順利通過交叉口，提高了通行效率。為探究兩種信號配時方案控制時車流運行的穩(wěn)定性問題，提取各個方向進口道各時間節(jié)點的最大排隊長度進行比較分析，得到圖４。圖４兩種方案各進口道各個時間節(jié)點處的最大排隊長度對比由圖４進行分析，可以看出東進口道方向，即短連線方向最大排隊長度各個時間節(jié)點都得到一定程度的優(yōu)化；西進口道最大排隊長度最初與傳統(tǒng)信號配時方案控制時持平，之后時間節(jié)點處得到優(yōu)化；南北進口道最大排隊長度處于波動狀態(tài)，時而優(yōu)于傳統(tǒng)信號配時方案的最大排隊長度，時而劣于傳統(tǒng)信號配時方案的最大排隊長度，但均小于路段距離，明顯穩(wěn)定性低于采用傳統(tǒng)信號配時方案。綜上所述，本文方法得到的信號配時方案，可以大幅度降低短連線方向進口道車輛的最大排隊長度，對于非短連線方向進口道車輛的最大排隊長度影響不大，但對于這些方向的進口道車流運行穩(wěn)定性造成影響，極易造成車輛排隊長度的波動。在最大排隊長度遠遠小于與之相鄰交叉口的路
【作者單位】： 北京工業(yè)大學城市交通學院;石家莊鐵路職業(yè)技術學院;
【基金】：國家自然科學基金項目,項目編號61273006 河北省教育廳青年基金項目,項目編號Q2012138
【分類號】：U491.54

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 馮宣東;交通信號配時脫機優(yōu)化和實時評價系統(tǒng)[J];城市交通;2005年01期

2 胡明偉;;不良天氣對交通信號配時的影響分析[J];交通標準化;2007年09期

3 張惠玲;馬爭鋒;林少波;;交通信號配時及組合邏輯控制器設計[J];電腦開發(fā)與應用;2008年12期

4 郭本峰;李鐵柱;;使機動車污染物排放量為最優(yōu)的信號配時方法[J];山西建筑;2008年05期

5 黃崇超;李亞萍;;基于一般相位結構的區(qū)域信號配時二層規(guī)劃模型與算法[J];武漢大學學報(工學版);2009年03期

6 羅雪林;黃崇超;劉建美;;區(qū)域信號配時二層規(guī)劃模型的一類新算法與數(shù)值計算[J];武漢大學學報(工學版);2009年04期

7 許瀟;;基于實數(shù)編碼遺傳算法對交通信號配時優(yōu)化[J];計算機與現(xiàn)代化;2010年02期

8 劉廣萍;周彤梅;翟潤平;;基于組態(tài)軟件的交通信號配時系統(tǒng)設計[J];中國人民公安大學學報(自然科學版);2012年02期

9 李峰;計算信號配時新方法的研究[J];中國公路學報;1989年03期

10 殷亞峰,陸化普;動態(tài)網(wǎng)絡交通信號配時模型研究[J];公路交通科技;1997年03期

相關會議論文 前5條

1 邢廣成;石磊;;基于改進粒子群算法的單交叉口信號配時仿真[A];中南六�。▍^(qū)）自動化學會第二十九屆學術年會論文集[C];2011年

2 葛艷新;張生瑞;;交叉口定時信號配時優(yōu)化設計方法[A];2007第三屆中國智能交通年會論文集[C];2007年

3 成衛(wèi);李學敏;陳昱光;袁滿榮;;過飽和交叉口單點信號配時方法研究[A];2008第四屆中國智能交通年會論文集[C];2008年

4 賀明;王慧;劉泓;;基于自適應協(xié)同進化的T型交叉口信號配時[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

5 彭小紅;劉國東;;單交叉口多相位模糊控制及仿真研究[A];2004年中國機械工程學會年會論文集：物流工程與中國現(xiàn)代經(jīng)濟——第七屆物流工程學術年會專輯[C];2004年

相關重要報紙文章 前4條

1 本報記者 楊玉璞邋本報通訊員 彭天增;鄭州：讓交通擁堵的“血栓”早日溶解![N];河南日報;2008年

2 呂良德;沈陽智能交通400個點位即時采集[N];人民公安報·交通安全周刊;2011年

3 記者 邵長春;制定道路交通組織應急方案 治堵[N];海南日報;2013年

4 萬訓勉　肖隆林 本報記者 謝松;和諧交通讓路更暢人更歡[N];南昌日報;2008年

相關博士學位論文 前5條

1 葛曉燕;面向可持續(xù)發(fā)展的交通信號配時優(yōu)化研究[D];華中科技大學;2014年

2 莊宏斌;車道共用方式下的通行能力分析與信號配時優(yōu)化方法研究[D];中國科學技術大學;2013年

3 栗紅強;城市交通控制信號配時參數(shù)優(yōu)化方法研究[D];吉林大學;2004年

4 沙學鋒;城市道路機動車動態(tài)排放預測模型研究[D];吉林大學;2007年

5 李鳳;公交信號優(yōu)先協(xié)調控制理論與方法研究[D];吉林大學;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 張凌煊;擁擠網(wǎng)絡交叉口多目標配時優(yōu)化研究[D];西南交通大學;2015年

2 黃鋒;基于車路協(xié)同的單交叉口公交優(yōu)先方法研究[D];上海應用技術學院;2015年

3 何龍;面向雙向綠波的干道協(xié)調控制方法研究[D];大連理工大學;2015年

4 丁靖;信號控制交叉口可變導向車道的研究[D];大連理工大學;2015年

5 毛盈方;風險敏感的強化學習交通信號配時研究[D];長沙理工大學;2014年

6 于昊坤;道路交通干線協(xié)調控制信號配時方法研究及應用[D];東南大學;2015年

7 于杰;考慮公交優(yōu)先的改進韋伯斯特信號配時模型研究[D];東南大學;2015年

8 陳凝;過飽和狀況下的城市道路區(qū)域交通信號配時優(yōu)化方法[D];東南大學;2015年

9 鄭凱戎;基于敏感度分析的干線公交優(yōu)先策略研究[D];東南大學;2015年

10 周寧;城市道路公交信號優(yōu)先協(xié)調控制方法研究[D];北方工業(yè)大學;2016年

本文編號：2519528