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信控交叉口设置逆向可变车道几何参数与信号控制优化研究
| 论文题名： | 信控交叉口设置逆向可变车道几何参数与信号控制优化研究 |
| 关键词： | 信号交叉口;逆向可变车道;交通组织;信号配时优化模型;仿真评价 |
| 摘要： | 随着我国城镇居民汽车保有量逐年增加，城市交通压力逐步增大，交叉口的交通拥堵问题越发严重，传统的交叉口优化方式已经无法满足交通迅速增长的需求。交通管理部门在实践中提出了一系列新型非常规交叉口来缓解交通拥堵问题。 逆向可变车道（ContraflowLeft-turnLane简称CLL）作为一种新型交叉口在我国多个大城市进行了使用，它的基本控制思路是通过动态使用对向车道，为左转车辆提供更多的道路空间使用权，减少左转相位时间，以提升整个交叉口尤其是左转方向的通行效率。由于理论研究的不充分，目前左转逆向可变车道的各项设计参数及配时参数过分依赖于工程经验，导致逆向可变车道的推广和应用受到一定限制，因而逆向可变车道相关设计参数的研究至关重要。 首先，对国内外现有的四种新型交叉口进行交通组织分析，结合对现有逆向可变车道的设置情况调查，归纳总结了逆向可变车道的优缺点和交叉口现状存在的问题。 其次，针对存在的问题，以逆向可变车道为研究对象，从设置条件、车道参数和信号配时等方面进行研究。包括对设置条件从信号控制条件、道路几何条件和交通条件研究；给出了逆向可变车道几何参数的计算方法，包括车道长度、宽度、车道数和中央分隔带开口长度；对信号配时进行了研究，从安全角度考虑，给出了主预信号相位差的计算方法，基于粒子群算法求解建立了以交叉口车均延误最小、停车次数最少为优化目标，以周期时长、左转逆向可变车道清空时间等为约束条件，以逆向可变车道长度、各个相位的有效绿灯时间和周期时长为决策变量的信号配时优化模型；提出了相关交通安全设施的设置方法。 最后，选取了排队长度和车辆延误为评价指标，将仿真值和实测值进行对比，对VISSIM仿真设置逆向可变车道交叉口模型的可靠性进行了验证，再以西安市某交叉口为案例，利用论文给出的逆向可变车道设置方案，对交叉口进行了改造，并用VISSIM仿真软件对设置逆向可变车道和信号配时优化前后进行效益评价，验证了设置逆向可变车道交叉口优于原交叉口、基于粒子群算法求解的信号配时优化模型优于传统Webster信号配时模型。 论文对逆向可变车道的研究，旨在为现有交通组织方式的改造和优化提供参考，为交管人员提供设置逆向可变车道有效的设计方法和理论依据。 |
| 作者： | 王腾 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 许娅娅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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