快速公交优先交叉口信号配时研究

论文摘要

随着城市发展速度加快,交通问题日益严重,解决交通拥堵迫在眉睫。在我国,公交优先已经被普遍认可,并在多个城市实施。BRT系统在公交优先的基础上,提高了运行速度和效率,与大运量的轻轨相比较,又有效的降低了成本,因此在大范围内得到了普遍关注和积极探索。但是对与BRT优先通行交叉口信号控制方面的技术研究,还存在很多不足之处。本文在深入研读和分析现有的公交优先理论和实践经验基础之上,主要对BRT信号交叉口的通行延误以及BRT主干道相位优先对次干道非优先相位车辆排队长度的影响加以分析,深入学习了BRT系统中站台、专用车道以及感应配时方案等优先设计方法。文章主要采用了理论分析法,同时辅以少量的实证,以定性与定量相结合,综合采用多学科的理论知识,从不同角度和层次进行了研究,同时采用了类比和对比的分析方法。文章首先研究了BRT交叉口空间优化的主要影响要素,即BRT系统中较为核心的组成元素——BRT专用道、BRT停靠站台,在分析对比不同位置类型的车道设置与设置条件的基础之上,分析了基于乘客路段出行时间最少的路中型BRT专用道的设置方法。研究了BRT主动优先交叉口常见的绿灯提前以及绿灯延迟两种控制模式,以及主动优先配时方案实施前后BRT优先相位、非优先相位及整个交叉口的车辆延误和乘客延误的变化。针对现有的公交被动优先方法所存在的问题,提出了采用HCM2000延误模型的BRT被动优先改进方法,增加了约束条件,优化了目标函数,兼顾了次干道的排队要求,建立了新的模型。在各个流向的车辆到达规律均服从D/D/1的分布这一假设的前提下,采用了VISSIM仿真软件和其本身所支持的(?)SVAP模块进行逻辑流程的编程,通过编写VAP语言的程序最终实现相位切换,完成BRT主动优先交叉口的仿真。通过对比研究主动优先和固定配时的仿真结果,表明了BRT主动优先控制模式,能够有效地降低信号控制交叉口BRT车辆的车均延误和乘客延误。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文的研究背景与意义
• 1.2 BRT系统应用研究现状
• 1.2.1 国外BRT系统研究现状
• 1.2.2 国内BRT系统研究现状
• 1.3 主要研究内容及技术路线
• 1.3.1 研究内容目标
• 1.3.2 技术路线图
• 第2章 BRT优先交叉口空间优化设计与延误分析
• 2.1 专用车道设计
• 2.1.1 BRT专用道设置类型
• 2.1.2 BRT专用道设置条件
• 2.1.3 基于乘客路段出行时间最少的路中型BRT专用道设置
• 2.2 交叉口BRT站台设计
• 2.2.1 交叉口BRT站台的位置分布与优缺性对比
• 2.2.2 BRT站台的长度设计
• 2.3 公交优先通行交叉口乘客延误分析
• 2.3.1 延误类型与影响因素分析
• 2.3.2 延误的计算方式
• 2.3.3 BRT优先感应控制交叉口乘客延误分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 BRT优先交叉口信号配时优化设计
• 3.1 常规信号配时理论
• 3.1.1 定时控制信号配时设计理论
• 3.1.2 感应控制信号配时设计理论
• 3.2 基于公交优先的信号配时理论分析
• 3.2.1 传统公交优先信号配时流程
• 3.2.2 基于公交优先的BRT优先信号配时理论
• 3.3 BRT优先交叉口信号优化
• 3.3.1 BRT被动优先交叉口信号优化
• 3.3.2 BRT主动优先与实时优先控制交叉口的信号优化
• 3.4 本章小结
• 第4章 郑州市航海路与淮南街交叉口BRT主动优先信号配时与仿真
• 4.1 软件的介绍与选取
• 4.2 基于Synchro的BRT改进的配时方案验证
• 4.2.1 研究背景与模型计算分析
• 4.3 基于Vissim的BRT主动优先仿真
• 4.3.1 基于BRT车辆长度和运行速度的检测器埋设
• 4.3.2 基于Vissim的BRT主动仿真设计
• 4.3.3 主动仿真结果分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表论文