环形交叉口待行区设置及信号控制方法研究

• 作 者: 张龙洋
• 出 处: 哈尔滨工业大学
• 发表日期: 2020年02期
• 关键词: 环形交叉口 待行区 信号控制方法 延误 交通仿真

近年来,我国环形交叉口交通拥堵问题日益严重,越来越多的无信号环形交叉口出现了“锁死”等交通问题,信号控制开始设置在环形交叉口上来提高其运行状况。现有的环形交叉口信号控制方法尽管在一定程度上提高了其通行能力,但均存在局限性。常见的左转二次控制法左转通行能力受限于左转存储区容量且在交通量不高时车均延误较大;而单重控制法根据放行方式的不同,要么交通冲突过于严重,要么对环道空间资源的利用效率太低。基于此,本文提出在环形交叉口内设置左转和直行待行区,并通过协调进口道交通信号和环道交通信号来分离环形交叉口内各流向交通冲突,提高环形交叉口的空间资源利用率。首先,介绍了环形交叉口信号控制的常见方法,基于交通仿真界定了左转二次控制法适用的交通条件和环岛几何条件,并分析了左转一次控制法和单口放行控制法适用的条件及存在的问题,为提出基于待行区的环形交叉口交通信号控制方法打下了基础。其次,介绍了环形交叉口设置待行区的基本思想,详细阐述了环形交叉口待行区设计的基本原则和流程,将设计流程概括为基础设计、具体设计和行驶轨迹检测,并对机动车交通流运行组织、行人与非机动车交通流运行组织进行了设计。然后,分析了基于待行区的环形交叉口机动车交通流交通冲突情况,通过相位设计从时间上对其进行分离。将设置待行区后环形交叉口的交通流运行状态划分为5类,分别建立了5种交通状态下的延误模型,并构建了以延误最小为优化目标的信号控制参数优化模型,分析了交通量、环道数量和环岛半径等差异对本文提出方法控制效益的影响。最后,以黑龙江省海林市西河路-新华街环形交叉口为例,选取延误、通过量、平均停车次数等作为评价指标,在标定仿真参数基础上,借助Vissim仿真对比分析了现状和改进后的交通信号控制效益,验证了本文提出方法的有效性。