同时考虑行人和机动车效益的交叉口信号控制优化模型

论文摘要

我国城市道路交通流具有高度混合的特点。由于交叉口信号控制方案是以机动车为主设置的,因而在行人、自行车流量都很大时,二者的通行权无法得到合理的保障,导致交叉口交通秩序混乱、安全隐患增加、机动车辆减速和加速频繁,严重影响交叉口的运行效率和节能减排效益。为此,本论文结合导师主持的国家自然科学基金项目“信号平交路口行人服务水平若干问题研究”,提出开展大流量下同时考虑行人效益、机动车效益的信号控制方案及配时优化模型研究。本论文重点研究以下几个问题：1、建立同时考虑行人和机动车效益的信号控制多目标规划模型本文针对行人流量、机动车流量较大时,考虑到行人效益、机动车效益,建立交叉口信号配时多目标规划模型,通过对模型的分析与实证,证明了多目标规划模型可以提高次干道交叉口的通行能力、降低延误。并运用此模型分析了不同混合交通结构下通行能力、行人和机动车延误变化规律。2、建立设置行人专用相位的交叉口信号控制双层规划模型本文引入行人专用信号相位,并分别从出行者效益与管理者效益出发,建立交叉口信号控制双层规划模型,并运用实际数据进行了模型的分析、验证,并与VISSIM仿真结果进行了比较。结果表明在保障行人安全的前提下,本论文提出的模型增加交叉口通行能力、减少机动车延误与行人延误,提高交叉口运行效率。3、研究了行人信号相位设置的标准本论文运用VISSIM仿真软件,在所提出的双层规划模型的基础上进行了大量的仿真实验,研究出了行人专用相位的设置标准。为合理建立各种交通条件下交叉口信号控制优化配时模型提供理论依据。本文创新点：建立了基于行人效益的信号控制双层规划模型和同时考虑行人和机动车效益的信号控制多目标模型。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 选题依据
• 1.1.2 论文研究意义
• 1.2 城市交通信号控制的国内外研究现状
• 1.2.1 城市交通信号控制国外研究现状
• 1.2.2 城市交通信号控制国内研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 2 平交叉路口信号控制基本理论
• 2.1 信号控制中的基本概念
• 2.2 设置交通信号控制的依据
• 2.3 相位相序方案设计
• 2.3.1 信号相位和信号配时的关系
• 2.3.2 信号相位相序设计步骤及考虑因素
• 2.4 信号交叉口运行效率评价指标
• 2.5 传统信号配时方法
• 2.5.1 TRRL法
• 2.5.2 ARRB法
• 2.5.3 HCM法
• 2.5.4 现有方法优缺点比较
• 2.6 总结
• 3 整体优化行人、机动车效益的信号控制多目标规划模型
• 3.1 引言
• 3.2 行人过街特征
• 3.3 信号配时模型的多目标选取
• 3.4 信号配时多目标优化模型
• 3.5 模型求解及算法
• 3.5.1 专家打分法
• 3.5.2 遗传算法
• 3.6 实例分析
• 3.6.1 数据提取
• 3.6.2 结论分析
• 3.7 改变交通流量对延误变化规律的影响分析
• 3.8 结论
• 4 设置行人专用相位的信号控制双层规划模型
• 4.1 引言
• 4.2 行人专用相位介绍
• 4.3 双层规划模型简介
• 4.4 双层规划模型在交叉口信号优化配时中的应用
• 4.4.1 上层问题
• 4.4.2 下层问题
• 4.4.3 交叉口信号控制双层规划模型
• 4.5 求解算法
• 4.5.1 模型转换
• 4.5.2 遗传算法
• 4.6 案例分析
• 4.6.1 数据提取
• 4.6.2 结果分析与比较
• 4.6.3 算例小结
• 4.7 结论
• 5 行人信号相位设置的标准
• 5.1 提出问题
• 5.2 解决问题的方法
• 5.3 结论分析
• 5.4 行人相位设置标准
• 5.5 结论
• 6 结论与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集