城市干道单行系信号配时方法研究.pdf

Study on Signal Control of City roads one-way network A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate：Zhuo Yajuan Supervisor：Prof. Wang Yuanqing Chang’an University, Xi’an, China 摘 要 道路单向交通是缓解城市交通拥堵的有效途径之一，单向交通信号控制又是保证其 实施效果的关键环节。在单向交通信号控制中，交叉口车道饱和流率是单点定时信号配 时关键参数，其值的微小变化会导致信号配时周期时长较大的误差，因此饱和流率值的 确定对单点定时信号配时具有十分重要的意义；同时对于单向交通系统而言，信号协调 控制相位差的确定是系统运行效益的保证。因此本文针对单向交通系统中涉及到的单点 定时信号配时参数和系统信号协调控制相位差计算进行深入研究。 本文对西安市唐延路单行系统单行前后主要交通特性进行分析，发现单行后交叉口 冲突点数明显减少、车道有效宽度增加、车道组内车道数增加、车速提升，这些变化会 导致单行后车道饱和流率会增高，通行能力会增加。 针对已有饱和流率值计算方法实测法获得的单行前饱和流率不适用于单行后，和饱 和流率估算法没有涉及到车道组内车道数和车速对饱和流率影响的不足。提出了在交叉 口饱和流率估算法的基础上，将直行车道组内车道数-饱和流率、车速-饱和流率的关系 模型应用于单行系统饱和流率的修正算法，采用这种修正算法得到的单行后唐延路与科 技路交叉口由南向北直行车道饱和流率为 1719pcu/h，与调查得到的实际值 1722pcu/h 十分接近，这表明该算法结果是合理的。上述算法提高了单行系统饱和流率取值的精确 度，保证了单行系统信号控制的效益，并为其它类似道路和交通流条件下的饱和流率取 值提供借鉴，具有很好的应用价值。 论文分析了近距离干道单行系统道路交通特性，发现近距离干道单行系统信号协调 控制与单条双向行驶干道信号协调控制条件的相似处，提出了基于干道双向绿波控制研 究方法，对相位差优化算法改进的两近距离干道单行系统信号协调控制的方法，这种算 法形式简单、容易理解、计算量小且效果明显。论文以唐延路单行系统为背景对上述算 法进行了实例说明，对单行前、单行后各交叉口采用单点定时信号控制和采用上述方法 进行的信号协调控制三种情况下的每进口车道饱和度值进行计算，结果显示在系统交通 流量大幅增长的情况下，饱和度值仍有所提升。 论文基于微观交通仿真软件Vissim ，开发了对单行系统进行仿真的具体方法。选用 能综合反映信号控制技术、经济和环境等各层面效益的单行干道路段行程车速、每交叉 口信控延误及服务水平、系统燃油消耗量与尾气排放四项指标，对单行前、单行后各交 I 叉口采用单点定时信号控制和采用上述方法进行的信号协调控制三种情况进行了观察 与仿真，并对仿真结果进行了详细的分析。为单行系统信号控制效益评价指标值获取提 供一种直观、简单的思路和方法。 关键词 ：单点定时信号控制； 干道协调控制； 区域信号协调控制； 饱和流率； 单行系统； 相位差； 交通仿真 II Abstract One-way traffic is one of the effective ways to alleviate urban traffic congestion, one-way traffic signal control is the key to insure the effect of its implementation. intersection saturation flow rate is a key parameter to simple point timing signal timing,