机非混行条件下的信号交叉口通行能力研究

论文摘要

交叉口的混合交通一直是我国城市交通管理的一大难点,由于混合交通现象的存在使得我国城市的交叉口运行秩序混乱、通行能力降低、延误增加。为了改善机非混行交叉口的交通运行秩序,本文依托美国国家科学基金会（NSF）和中国科技部、中国科学院、国家自然科学基金委联合主办的“中美青年科技人员合作研究计划”,与来自美国田纳西大学土木与环境工程系的研究生就昆明城市信号交叉口的混合交通做了相关的研究。论文首先选择了昆明一环内几个信号交叉口进行了交通状况的视频采集,着重对非机动车的到达率、车头时距、速度等交通流特性指标进行了观测,并给出了部分指标的统计分布,以上这些经实地观测得到的数据将用于下文的建模。在对机非冲突的形式和分类进行了概述后,文章建立了信号交叉口处直行非机动车对同向右转机动车通行能力的影响模型。论文在建模时首先借鉴了非信号交叉口中可接受间隙理论,通过对右转机动车车头时距的观测,推导出非机动车穿越右转机动车的可接受间隙,并结合交通波动理论,求解出了非机动车对机非冲突区域的时间占有率,从而推导出右转机动车通行能力的折算系数。然后将建立的模型应用与三个交叉口处,文章从三个交叉口各选择一个进口道对折算系数进行了求解。最后利用交通仿真软件VISSIM对交叉口进行了仿真,并对先前建立的模型进行了验证。从建模和仿真两种方式得到的结果来看,两者的差距在2%-8%之间。本文对右转机动车通行能力的折算系数进行了求解,提出了一种计算折算系数的方法。论文的建模基于实际调查数据,对混行交通相关理论和方法会产生一定的促进作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 论文的研究目的和意义
• 1.3 国内外研究现状综述
• 1.3.1 信号交叉口自行车行为模型研究现状
• 1.3.2 机非混行对交叉口运行的影响模型研究现状
• 1.3.3 信号交叉口机非混行系统仿真研究现状
• 1.4 论文的研究内容
• 1.5 论文的研究方法和步骤
• 第二章 非机动车交通流特性和机非冲突概述
• 2.1 非机动车流的交通流特性
• 2.1.1 非机动车的运动特性
• 2.1.2 非机动车的交通流特征
• 2.2 机非冲突概述
• 2.2.1 机非冲突的形式
• 2.2.2 机非冲突的分类
• 2.3 小结
• 第三章 机非冲突对信号交叉口通行能力的影响模型
• 3.1 平面信号交叉口的通行能力计算方法
• 3.1.1 设计规范法
• 3.1.2 停车线法
• 3.1.3 冲突点法
• 3.1.4 HCM法
• 3.2 机非冲突对信号交叉口通行能力的影响模型
• 3.2.1 直行非机动车对同向直行机动车通行能力的影响
• 3.2.2 左转非机动车对直行机动车通行能力的影响
• 3.2.3 直行非机动车对同向右转机动车通行能力的影响
• 3.3 小结
• 第四章 模型的应用及仿真验证
• 4.1 模型的应用
• 4.1.1 交叉口实体调查
• 4.1.2 模型中系数的标定
• 4.2 模型的仿真验证
• 4.2.1 VISSIM微观仿真软件简介
• 4.2.2 仿真的具体步骤
• 4.3 小结
• 第五章 结论
• 5.1 本课题的研究成果
• 5.2 本课题进一步研究方向
• 参考文献
• 致谢