【摘要】：針對(duì)短連線交叉口傳統(tǒng)信號(hào)配時(shí)方案造成的車隊(duì)排隊(duì)超過(guò)路段距離,車流上溯誘發(fā)上游交叉口擁堵的難題,建立信號(hào)周期模型。以通行能力與車均延誤時(shí)間之比最小為目標(biāo)函數(shù),以進(jìn)口道車輛最大排隊(duì)長(zhǎng)度為約束條件,利用線性規(guī)劃理論求解,同時(shí)探討模型成立條件。最后選取實(shí)例,進(jìn)行驗(yàn)證,仿真后提出相應(yīng)評(píng)價(jià)參數(shù)與傳統(tǒng)信號(hào)配時(shí)方案進(jìn)行對(duì)比。
【圖文】：

探討，得到只有交通流達(dá)到一定條件時(shí)（ｋｉｊ、ｋ′ｉｊ、Ｌ、ｙｉ、ｖｉｊ、Ｙ均與交通流狀態(tài)相關(guān)），本文所建模型成立，短連線交叉口配時(shí)方案才有存在意義。２算例分析選取某一個(gè)實(shí)際的單點(diǎn)交叉口作為算例，對(duì)本文方法進(jìn)行驗(yàn)證。此信號(hào)交叉口是典型的短連線交叉口，通過(guò)實(shí)地考察其各進(jìn)口道的排隊(duì)情況，發(fā)現(xiàn)短連線進(jìn)口道因排隊(duì)長(zhǎng)度過(guò)大，出現(xiàn)上溢引發(fā)上游交叉口擁堵現(xiàn)象。本交叉口各進(jìn)口道均為１個(gè)混行車道：１個(gè)直左右混行車道。采用兩相位控制，與鄰近交叉口的連線距離如圖１，其各相位車流到達(dá)率的具體情況如表１。圖１交叉口與鄰近交叉口的連線距離表１交叉口各相位車流到達(dá)率情況進(jìn)口道東西南北到達(dá)率５４０５４０５４０５４０飽和流率１８００１８００１８００１８００流量比０．３０．３０．３０．３最大流量比０．３０．３依據(jù)上表，得到ｙ１＝ｙ２＝０．３，Ｙ＝０．６，取Ｌ＝１４，ｋｉｊ＝１５０，ｋ′ｉｊ＝５０，依據(jù)式（６）可以求得ｌ＞３３．６時(shí)模型才有意義，，觀測(cè)此交叉口與其余交叉口的路段距離最小值是１００ｍ，即ｌ＝１００。依據(jù)式（５）可以求得信號(hào)周期的變化范圍是Ｃ≤６９．３３３３，在此范圍內(nèi)求得使目標(biāo)函數(shù)取值最大的解。通過(guò)觀測(cè)本交叉口車流構(gòu)成，取定ｔ０＝２．３，ｔｉ＝２．５依次代入上述輔助公式，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)。得到目標(biāo)函數(shù)是關(guān)于Ｃ的函數(shù)，對(duì)其求導(dǎo)，令導(dǎo)數(shù)等于０，可以求得Ｃ１＝３７．４，Ｃ２＝－３．６（舍去）。最后取整得到信號(hào)周期時(shí)長(zhǎng)為３８ｓ，依次計(jì)算各相位的綠燈時(shí)間。利用交通工程學(xué)上的周期公式Ｃ＝１．

２０１７年第１期李偉：短連線交叉口信號(hào)配時(shí)優(yōu)化用，特此提�。常埃埃薄常叮埃埃髸r(shí)間段內(nèi)，各個(gè)方向進(jìn)口道的最大排隊(duì)長(zhǎng)度與傳統(tǒng)信號(hào)配時(shí)方案控制的同時(shí)間段內(nèi)各方向進(jìn)口道的最大排隊(duì)長(zhǎng)度進(jìn)行對(duì)比，得到圖３。圖３兩種信號(hào)配時(shí)方案各方向進(jìn)口道最大排隊(duì)長(zhǎng)度對(duì)比分析圖３，采用本文周期求解的信號(hào)配時(shí)方案時(shí)東進(jìn)口道的最大排隊(duì)長(zhǎng)度降幅最大，西進(jìn)口道及北進(jìn)口道的最大排隊(duì)長(zhǎng)度略有降低，而南進(jìn)口道的最大排隊(duì)長(zhǎng)度成持平狀態(tài)。由于信號(hào)交叉口的東進(jìn)口道的路段距離最小，最大排隊(duì)長(zhǎng)度的減小，有效緩解了交通擁堵現(xiàn)象，避免車流上溯現(xiàn)象的發(fā)生，其余進(jìn)口道最大排隊(duì)長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鄰近交叉口路段距離。保證了車流在每個(gè)周期內(nèi)都能順利通過(guò)交叉口，提高了通行效率。為探究?jī)煞N信號(hào)配時(shí)方案控制時(shí)車流運(yùn)行的穩(wěn)定性問(wèn)題，提取各個(gè)方向進(jìn)口道各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的最大排隊(duì)長(zhǎng)度進(jìn)行比較分析，得到圖４。圖４兩種方案各進(jìn)口道各個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)處的最大排隊(duì)長(zhǎng)度對(duì)比由圖４進(jìn)行分析，可以看出東進(jìn)口道方向，即短連線方向最大排隊(duì)長(zhǎng)度各個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)都得到一定程度的優(yōu)化；西進(jìn)口道最大排隊(duì)長(zhǎng)度最初與傳統(tǒng)信號(hào)配時(shí)方案控制時(shí)持平，之后時(shí)間節(jié)點(diǎn)處得到優(yōu)化；南北進(jìn)口道最大排隊(duì)長(zhǎng)度處于波動(dòng)狀態(tài)，時(shí)而優(yōu)于傳統(tǒng)信號(hào)配時(shí)方案的最大排隊(duì)長(zhǎng)度，時(shí)而劣于傳統(tǒng)信號(hào)配時(shí)方案的最大排隊(duì)長(zhǎng)度，但均小于路段距離，明顯穩(wěn)定性低于采用傳統(tǒng)信號(hào)配時(shí)方案。綜上所述，本文方法得到的信號(hào)配時(shí)方案，可以大幅度降低短連線方向進(jìn)口道車輛的最大排隊(duì)長(zhǎng)度，對(duì)于非短連線方向進(jìn)口道車輛的最大排隊(duì)長(zhǎng)度影響不大，但對(duì)于這些方向的進(jìn)口道車流運(yùn)行穩(wěn)定性造成影響，極易造成車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的波動(dòng)。在最大排隊(duì)長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于與之相鄰交叉口的路
【作者單位】： 北京工業(yè)大學(xué)城市交通學(xué)院;石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào)61273006 河北省教育廳青年基金項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào)Q2012138
【分類號(hào)】：U491.54

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本文編號(hào)：2519528