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【学院学士论文】浅议红绿灯配时优化模型研究——以秦皇岛华联商厦五岔路口为例(论文范文案例)

星级: ★★★★★ 期刊: 《中国高新技术企业·中旬刊》作者:林荷静,等浏览量:6011 论文级别:经典本章主题:路口和车辆原创论文: 5156论文网时间:2009年4月14日审核稿件编辑:Porter本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:2958 评论次数: 3613

导读:红绿灯配时优化模型研究——以秦皇岛华联商厦五岔路口为例是一篇关于路口和车辆的论文范文参考文献,免费分享供广大学者参考,希望对学生们写作论文提供清晰写作思路。

(东北大学秦皇岛分校数学与统计学院,河北 秦皇岛 066004)

摘要:文章利用统计实验的方法探究了路口的通行规律,得出交叉路口的车辆到达率和离开率,以车辆总延误时间最小为目标得出最佳绿信比和最佳信号周期,并以秦皇岛市华联商厦五岔口为例,对模型结果的有效性进行了验证,从而为解决城市交叉口车辆拥挤现象、提高路口运行效率提供参考依据.

关键词:车辆到达率;绿信比;延误时间;红绿灯配时;交叉路口文献标识码:A

中图分类号:U491文章编号:1009-2374(2016)05-0023-02DOI:10。13535/j。cnki。11-4406/n。2016。05。012

城市交通拥阻会直接或间接地造成经济损失,而交叉路口的阻塞是城市交通阻塞的主要发生地.加强交叉路口的交通调度,是调节现有交通网络资源、增强道路通行能力、减少交通事故发生率的重要方式.城市交通信号的合理控制可以提高道路运营效率、改善交通流量的质量,并能更好地利用现有运输能力实现交通流的安全性和顺畅性.

路口信号灯配时问题能否解决好,直接影响着交通网络的通畅.对此,许多学者用不同方法、从不同角度进行研究,主要有速度梯度连续性(SG)模型、排队论方法、遗传算法等方法对交通灯的配时进行了研究.本文以秦皇岛华联商厦五岔口为实例进行研究,利用统计实验的方法探究了路口的通行规律,得出交叉路口的车辆到达率和离开率,并以车辆总延误时间最小得出最佳绿信比和最佳信号周期,为解决城市交叉口车辆拥挤现象、提高路口运行效率提供参考依据.

1数据采集与整理

为了建立模型并对其进行验证,采集信号交叉口的某一进道口的以下数据:(1)绿灯时间、黄灯时间、红灯时间;(2)路口两端停车线间的距离,机动车道宽度;(3)红绿灯变化一周期各方向所得的车辆数以及相同所发生的次数、总发生次数;(4)车辆通过路口产生的消耗时间;(5)机动车司机通过交叉路口的速度,自行车通过交叉路口的速度,行人过街的速度;(6)主干道方向上排队车辆全部疏散的最长时间.

整理数据,计算以下指标:(1)红绿灯时间内到达路口的车辆数为的概率;(2)交叉路口车辆到达率,交叉路口的车辆离开率,可以通过统计第(3)、和第(4)项数据得到.在研究通行规律时可通过,可借助软件处理;(3)

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机动车、自行车、行人通过交叉路口的最短时间分别为tv、tb、tp,可通过统计数据(5)得到.

2模型建立

2。1确定路口通行规律

概率统计方法是最早应用于交通流理论的数学方法,为解决交通中具有随机性现象的问题提供了有效手段.由以往研究可知,交叉口的车辆到达统计分布描述了一定时间间隔T内到达交叉口的车辆数.许多交通研究都建立在车辆到达服从泊松分布这一假定上,泊松分布的表达式见式(1):

式中:为泊松分布下的理论频数.通过软件计算计算值和自由度下的值,取显著水平,如

,则不应拒绝泊松分布规律.因此,我们认为该方向的车流在每个周期到达的车辆数符合泊松分布,其他分方向的车流也如此分析.由此可求得车流量的平均到达数

辆/min,进而求出车辆到达率(辆/).

由于受到非机动车及行人等因素的干扰,车辆通过路口时会产生不同的消耗时间,直接影响通行时间内车辆离开的数目.通过实地观测统计车辆通过路口所消耗的时间和对所统计数据进行规律分析,得到车辆的离开率.

2。2确定信号灯配时方案

(6)式清楚地表达了车辆总延误时间与信号周期、绿信比的关系,当取得最小值时,所对应的周期与绿信比即为所求的最佳值.除此之外,还应考虑行人和非机动车的影响以及我国设置信号灯周期的要求.因此信号灯周期还应满足下列条件:(1)在我国一般信号周期不超过120s.当周期较小时,适当增大周期可明显提高通行能力;但当周期持续增长超过120s后,通行

路口专业学院学士论文撰写
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能力的跳高速度变得缓慢,相反交叉口通行延误急速增长.所以单点信号灯的最大周期一般不超过120s,因此周期应满足120.(2)信号周期过短显然会对行人和非机动车的安全通行造成影响,所以最短周期应由行人和非机动车因素所决定.假设道路2方向上的红灯时间小于道路1,道路1方向上行人和非机动车安全通过所需的最短绿灯时间为,为保证通行顺畅,需满足限制条件.(3)一般来说若道路2方向的红灯时间小于道路1,那么道路2方向到来的车辆大于道路1,假设道路2方向排队车辆全部疏散需要的最长时间为,为保证道路2排队车辆能够全部疏散,需满足限制条件.

综上所述,信号灯配时模型即为式(7):

4结语

本文运用统计实验法和非线性规划对秦皇岛市华联商厦交叉路口进行了交通模拟,得到了最佳信号配时方案,所得信号周期为96s,绿信比为0。26.而文化路方向实际设置的信号周期为115s,绿信比为0。21,朝阳路方向实际设置的信号周期为105s,绿信比为0。238,相比之下求得的方案显然增大了该路口的通行能力.本文仅从理论上对一个交叉路口交通情况进行了模拟,并且做了一些假设简化问题.虽然模拟结果与实际设置情况略有差别,优化结果确实达到了降低平

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路口和车辆论文范文参考文献

均总延误时间的目标.希望能将这种理论方法运用于实际,通过获得更多实际交通数据,能使这种方法更成功地模拟交通.

实际上,相比于孤立地进行路口交通情况的研究,把几个相邻的主要路口联系起来统一处理效果会更好,此点可对本文进行完善.

[ 参考文献 ]

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