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考虑行人过街的次干道协调控制优化模型研究

作　者: 黄军红
导　师: 钱大琳
学　校: 北京交通大学
专　业: 系统工程
关键词: 混合交通行程时间按钮式人行横道协调控制多目标规划
分类号: U491.54
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 81次
引　用: 1次
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内容摘要

机动车、行人以及非机动车高度混合运行是我国城市道路交通的重要特征,而高度混行产生的干扰则是造成城市交通拥堵的主要原因之一。减少干扰,加强不同交通方式之间协调是当前交通领域解决的重要问题。基于此,本文结合国家自然基金项目“信号平交路口行人服务水平若干问题研究”,从交叉口信号控制方案优化入手,协调考虑行人和机动车的通行权,在保障行人安全、路权公平的前提下最大程度地提高通行能力。本文将针对混合交通环境下路段各交通方式通行权合理分配问题,以次干道上按钮式人行横道与上下游交叉口组成的系统为研究对象,开展以下研究：1、按钮式人行横道行人过街需求分析通过对典型路段按钮式人行横道进行实地调查,从不同用地性质、一天中不同时段详细分析各调查点行人过街需求情况,并通过调研数据分析按钮式信号控制的适用条件。2、考虑行人过街的机动车行程时间计算模型对行人过街特性和路段机动车流运行特性进行分析和总结,重点研究按钮式信号控制人行横道行人过街行为对路段机动车流及下游交叉口信号配时的影响,进而根据调研数据分析的结果建立人行横道处机动车延误模型,并在此基础上建立考虑路段行人过街的行程时间计算模型。3、建立考虑行人过街的次干道协调控制模型综合考虑次干道运行效率和行人过街安全,建立过街需求高峰时段按钮式人行横道与上下游交叉口信号相互协调的多目标优化模型,以达到行人交通与机动车交通运行的相互协调。结果表明在保证行人过街安全和尽量满足过街需求的前提下,本论文提出的协调控制模型能减少机动车延误和路段行程时间,同时交叉口通行能力也有所提高。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
1 绪论  12-22
  1.1 研究背景  12-13
  1.2 研究现状  13-19
    1.2.1 混合交通方面  13-14
    1.2.2 路段机动车流和行人过街交通方面  14-15
    1.2.3 行程时间方面  15-16
    1.2.4 干道协调控制方面  16-19
  1.3 论文研究意义  19
  1.4 论文技术路线及主要研究内容  19-22
    1.4.1 论文主要内容  19-20
    1.4.2 技术路线  20-22
2 理论基础  22-37
  2.1 城市道路交通干道协调控制基本问题  22-28
    2.1.1 交叉口信号控制参数  22-24
    2.1.2 几种典型的交通信号控制方式  24-26
    2.1.3 信号控制配时参数优化设计方法  26-28
  2.2 路段人行横道按钮式信号控制方法  28-31
    2.2.1 基本原理  28-29
    2.2.2 按钮式人行横道信号控制方案  29-31
  2.3 多目标规划  31-34
    2.3.1 多目标规划模型简介  31
    2.3.2 求解算法  31-34
  2.4 MATLAB和遗传算法  34-37
    2.4.1 遗传算法基本原理  34-35
    2.4.2 MATLAB  35-37
3 按钮式人行横道行人过街状况分析  37-51
  3.1 数据采集内容及方法  37-39
    3.1.1 调查目的  37
    3.1.2 调查参数  37-38
    3.1.3 数据采集方法  38
    3.1.4 选点原则和步骤  38
    3.1.5 调研方案  38-39
  3.2 数据处理分析方法  39-40
  3.3 人行横道行人过街需求统计分析  40-49
    3.3.1 基于时间类  40-47
    3.3.2 基于流量类  47-49
  3.4 结论分析  49-51
4 考虑路段行人过街的行程时间计算模型  51-66
  4.1 行人过街特性分析  51-56
    4.1.1 行人过街行为特性分析  51-53
    4.1.2 行人交通流基本特性  53-56
  4.2 路段机动车流运行特性分析  56-59
    4.2.1 速度特性  56-57
    4.2.2 到达规律特性  57
    4.2.3 机动车流离散特性分析  57-59
  4.3 行人过街对机动车流运行的影响分析  59-63
    4.3.1 路段信号控制条件下行人与机动车运行分析  59-60
    4.3.2 人行横道对下游交叉口信号控制的影响分析  60
    4.3.3 按钮式信号控制人行横道处机动车延误模型  60-63
  4.4 机动车路段行程时间计算模型  63-66
    4.4.1 过街需求高峰时段行程时间计算模型  64
    4.4.2 过街需求平峰时段行程时间计算模型  64-66
5 考虑行人过街的次干道协调控制模型  66-80
  5.1 按钮式行人过街信号下次干道协调控制系统问题  66-68
    5.1.1 协调系统介绍  66-67
    5.1.2 协调系统交通流模式  67-68
  5.2 建立信号协调控制多目标优化模型  68-72
    5.2.1 模型参数优化思路  68-70
    5.2.2 优化模型  70-72
  5.3 模型求解及算法  72-76
    5.3.1 专家打分法  72-74
    5.3.2 算法  74-76
  5.4 案例分析  76-80
    5.4.1 数据提取  76-77
    5.4.2 结论分析  77-80
6 结论和展望  80-83
  6.1 论文总结  80-81
  6.2 有待进一步研究的问题  81-83
参考文献  83-86
附录A 人工调查表  86-87
附录B 流量统计表  87-89
作者简历  89-91
学位论文数据集  91

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