两相位信号交叉口半感应控制算法研究

论文摘要

在国内许多中小城市的两相位信号交叉口,尤其是主次路相交路口,机动车到达波动性比较大,而行人自行车量比较大,如果采用定时信号控制,会对部分绿灯时间造成浪费,降低了整个交叉口的绿灯利用效率;如果采用半感应控制,大量行人自行车对左转弯车辆的影响非常严重,部分左转车不能在绿灯时间内正常通过交叉口。而当前的感应控制算法已不能适应当前的需求,因此,结合行人自行车对左转车的影响,研究半感应控制算法非常具有必要性。本文在对国内外半感应控制及可接受间隙理论方面的研究成果进行总结的基础上,确定了本论文研究的内容。结合当前国内交叉口的现状,利用摄像法和人工观测法,对两相位信号交叉口的数据进行采集,通过分析左转车与行人自行车群的冲突特性,提出了行人自行车群以及左转车穿越行人自行车群的临界间隙定义,对间隙的类型进行分类,并提出了投影间隙理论方法,制定了间隙观测的标准。并利用Simi视频分析软件,按照制定的观测标准进行统计,获取拒绝间隙与可接受间隙,利用RAFF图解法求解临界间隙,通过对统计的可接受间隙数据计算得出平均可接受间隙值。根据左转车的到达与离去平衡的基本原理,结合HCM中的初始绿灯时间服务模型思路,对半感应控制算法中的初始绿灯时间模型进行建模。利用怀柔区富乐大街与迎宾路为试验路口进行间隙数据分析,用该模型计算感应信号配时方案,进行现场试验,并以信号交叉口信号控制延误与相应交叉口服务水平为评价指标,对提出的初始绿灯时间模型进行验证分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.3 研究思路和技术路线
• 1.4 国内外研究现状
• 1.4.1 国内研究现状
• 1.4.2 国外研究现状
• 1.4.3 现状研究存在问题
• 1.5 研究内容和结论
• 第2章 感应信号控制基础
• 2.1 感应控制工作原理
• 2.2 感应控制的基本参数
• 2.2.1 初始绿灯时间
• 2.2.2 单位绿灯延长时间
• 2.2.3 最大绿灯时间
• 2.3 车辆检测器
• 2.3.1 环形线圈检测器
• 2.3.2 超声波检测器
• 2.3.3 视频图像检测器
• 2.3.4 地磁检测器
• 2.3.5 微波雷达检测器
• 2.3.6 光辐射车辆检测器
• 2.4 感应控制类型与特点
• 2.4.1 感应控制类型
• 2.4.2 感应控制特点
• 2.5 本论文控制算法流程
• 2.6 本章小结
• 第3章 行人自行车与左转车冲突特性及间隙分析
• 3.1 数据采集
• 3.1.1 调查设备
• 3.1.2 调查时间与地点
• 3.1.3 调查内容
• 3.1.4 调查方法
• 3.1.5 调查实施步骤
• 3.1.6 调查注意事项
• 3.2 行人自行车与左转车的过街特性分析
• 3.2.1 行人自行车的过街行为特性
• 3.2.2 左转车过街行为特性分析
• 3.2.3 行人自行车与左转车冲突特性分析
• 3.3 基于行人自行车群的间隙定义与分类
• 3.3.1 间隙定义
• 3.3.2 间隙分类
• 3.4 投影间隙理论方法
• 3.5 间隙观测标准
• 3.6 RAFF 方法
• 3.7 间隙数据分析
• 3.7.1 怀柔区青春路-府前街
• 3.7.2 朝阳区武圣路-松榆北路
• 3.7.3 朝阳区潘家园路与劲松中街
• 3.7.4 间隙小结
• 3.8 本章小结
• 第4章 基于间隙理论的半感应初始绿灯时间模型
• 4.1 模型研究限定条件
• 4.2 建模思路与原理
• 4.3 模型建立
• 4.4 模型评价指标
• 4.4.1 信号控制延误
• 4.4.2 服务水平
• 4.5 模型验证
• 4.5.1 数据采集
• 4.5.2 现场优化试验方案
• 4.5.3 仿真试验方案
• 4.5.4 试验小结
• 4.6 本章小结
• 结论
• 1. 主要研究成果
• 2. 论文展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表学术论文
• 致谢