1. 研究目的与意义
近日,中共中央、国务院印发了《交通强国建设纲要》,提出加强城市交通拥堵综合治理,合理引导个体机动化出行的要求,所以改善交通拥堵现状在目前机动车快速增长的形势下显得尤为重要。
造成城市交通拥堵的因素有很多,但是最重要的技术原因就是城市道路交叉口交通信号配置不合理、不协调、优化程度不足等。
所以改善交通管理措施,尤其是改进交叉口信号控制方式,可以有效提高城市主干路交通的通畅性和安全性。
2. 课题关键问题和重难点
本次毕业设计的主要任务是运用车流的波动理论来优化现有的信号配时方法,并在既有公式的基础上加以改进,得出一个更符合车辆运行实际的城市交叉口信号配时方案,最后再用相关交通仿真软件进行仿真模拟来检验方案的可行性。
所以,本课题的关键问题有以下几点:(1)掌握常见的交叉口信号配时方法(FWebster算法和停车线法)及其优缺点。
(2)了解车流的波动特性与交叉口信号配时的关系。
3. 国内外研究现状(文献综述)
1.车流波动理论研究(1)黎晓龙、刘杰元等在《车流波动理论在信号配时中的应用》一文中首先提出了FWebster算法的不足之处,然后利用车流波的基本方程推导出车队在信号灯控制交叉口处的排队长度,并在FWebster算法计算最短周期的公式的基础上利用车流波动方程进行改进,得出改进后的最短周期计算公式并得出改进后的最小周期值与FWebster算法中的最小周期值相差较大的结论。
(2)丁建梅、王常虹等在《基于波动理论的交叉口信号控制参数优化方法》一文中采用波动系数ξ来描述信号交叉口交通流量统计数据随时间变化曲线的光滑性、波动性特征,从另一个侧面来反映信号交叉口交通流的运行规律.文中还进行了信号交叉口交通量波动的一致性和差异性分析,为优化不同时段内的信号控制方式和优化信号控制参数 (周期时长)提供了依据,最后通过建立控制参数优化问题的模型,结合Synchro仿真软件证明了所得出的信号配时方案的有效性和可行性。
(3)王镇龙、周利坤、沈艳林等在《基于车流波动理论的部队车队瓶颈路段行驶研究》一文中以国家强军战略为背景,运用车流波动理论分析了部队车辆在瓶颈路段的运行特性,并通过部队实例分析,在车队平均每车延误和尾车追赶距离有限制的条件下,计算得到车队在进入瓶颈路段前的最佳行车速度,为部队车队高速公路行车通过瓶颈路段提供参考数据,为部队车队高速公路机动过程中应对瓶颈路段问题提出新的思路做法,也为城市道路信号配时提供了参考依据。
4. 研究方案
本次毕业设计针对FWebster算法的局限性以及现状城市道路交叉口信号配时所存在的问题,以FWebster算法作为基础,利用车流波动理论对FWebster算法进行相应的改进和补充,以便于更准确地掌握车辆在交叉口进口道处的运行特性以及合理配置各相位时间。
主要研究内容如下:(1)从选题背景,目的以及国内外研究现状等方面为毕业设计做一个提纲挈领的概述。
(2)简单介绍城市道路交叉口信号配时的参数、方法、基本公式及优缺点,最后重点论述有关车流波动理论的相关内容,并说明车流波动特性与交叉口信号配时的关系。
5. 工作计划
撰写毕业设计的具体工作计划如下:(1)第一周:检索并阅读有关交叉口信号配时、车流波动理论、交通仿真的中英文文献与书籍,并撰写文献综述,同时完成和提交毕业设计开题报告(2)第二周:翻译指导老师所指定的英文文献并及时提交翻译材料。
(3)第三周:初步撰写论文的目录,形成论文的大体结构框架。
(4)第四周:在相关文献的基础之上完善目录并增加自己认为还需要进行创新和进一步研究的内容,完成论文的详细写作提纲。
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