单点控制

交通控制课程设计

单点信号控制设计方法

学院：能源与交通工程学院

专业：交通工程

姓名：李文平

学号：111616875

指导教师：李丽丽

职称：讲师

论文提交时间：二0一四年十一月

摘要

城市交通控制系统是提高城市交通运行效率的重要途径之一，也是城市交通现代化、智能化的重要标志。本文以单点信号控制理论进行信号分配，其中以Webster的方法为基础，运用ARRB方法对以往的不符合现代交通的分配方式进行了改进，使其更加符合交通环境。以信号配时参数优化作为研究内容进行深入细致的研究。对周期时长、绿信比、最小绿灯时间、等主要配时参数的常用优化目标、优化方法及模型进行了对比分析。表明基于Webster的ARRB法更加符合现在城市交通控制。

关键字：交通控制信号配时单点信号控制

Abstract

Urban traffic control system is one important way to improve the efficiency of urban transport, but also an important symbol of modern urban transport, intelligent. In this paper, the theory of single-point signal control signal distribution, which Webster's method is based on the use of the method of allocation ARRB conventional modern traffic does not meet improved to make it more in line with the traffic environment. When the signal timing parameters to optimize the content as a research intensive research. Long period of time, green ratio, the minimum green time when other major parameters used with optimization goals, optimization methods and models were compared. Show based on Webster's ARRB law more in line with current urban traffic control.

Keywords: traffic control signals with single-point signal control

目录

第1章、绪论 (1)

1.1.研究背景及意义 (1)

1.1.1.研究背景 (1)

1.1.2研究意义 (1)

1.2交通控制的发展史 (2)

1.3国内外研究现状 (3)

1.3.1国外研究现状 (3)

1.3.2国内研究现状 (4)

第 2 章、单点信号控制基本理论 (4)

2.1.单点信号控制基本参数 (4)

2.2.交通流理论的基本参数 (5)

2.3.参数间关系 (6)

2.3.1.速度和密度的关系 (6)

2.3.2.流量和速度的关系 (6)

2.3.3.流量和速度的关系 (7)

2.4交通信号控制效果评价指标 (7)

2.4.1延误 (7)

2.4.2 通行能力和饱和度 (7)

2.4.3.排队长度 (7)

2.5小结 (7)

第三章、单点信号控制方法 (8)

3.1、概述 (8)

3.2信号配时设计 (8)

3.2.1、最佳信号周期设计（基于TRRL法的ARRB法） (8)

3.2.2、绿灯时间 (9)

3.3、小结 (10)

第四章、实例分析 (10)

4.1、数据采集 (10)

4.2、数据分析计算 (12)

第五章、全文总结与展望 (14)

第1章、绪论

1.1.研究背景及意义

1.1.1.研究背景

近几年来,由于我国经济迅猛发展以及城市化进程快速推进,人们对交通的需求也越来越大,导致了交通需求与城市道路交通设施之间形成尖锐矛盾。虽然城市道路的密度与各种配套设施有了很大程度的改善和提高,但是小汽车的保有量也随之逐年快速增大,交通负荷的持续增长加重了城市道路的交通运转能力。

从城市发展的过程来看，交通拥堵是城市化进程中一个不可避免的现象。城市交通拥挤不仅会增大车辆延误，还会降低车辆的运行速度，造成不必要的时间损失，而且车辆以低速行驶会增加油耗，从而增加燃油费用，造成能源浪费，增加了汽车尾气排放，对环境质量造成了严重的影响，危害人体的健康。

如何解决城市交通拥堵问题是目前我国交通发展迫切需要解决的问题。在不改变现有路网条件下，通过提高交通管理水平和改变信号控制方式，充分利用现有的道路时空资源，取得最大的交通效益，已经成为解决城市日益严重的交通拥堵问题的重要方法。

在城市路网中，交通拥挤或阻塞通常从某一地点开始，往往是在道路交叉口，而改进交叉口信号配时不仅耗资少而且见效快，所以缓解城市交通问题的主要方法就是进行合理的交通信号控制。针对城市的交叉口信号控制方法，学者们做了大量的研究，形成了较成熟的理论体系，在实践方面也取得了一定的成功。从信号控制范围上讲，交通信号控制一般可分为单点信号控制、干线信号协调控制和区域信号协调控制。其中，单点信号控制是干线信号协调控制和区域信号协调控制的基础，也是所有信号控制形式中最基本、最常用的，对城市交通流的不确定性具有较强的适用性而且应用范围较广。

1.1.2研究意义

单点交叉口信号控制是最常用的信号控制方式，建立一套能解决现代交通问题的单点信号控制技术方法和技术工具，使得我国单点信号控制交叉口的信号配时得到有效的优化，通行能力有较大的提高，能够缓解我国日趋严重的城市交通拥挤状况。

交叉口的信号配时结果对交叉口的控制效果具有直接的影响，因此优化城市交叉口的信号配时有助于改善甚至解决交叉口的交通阻塞问题。但是信号配时方案是否合理，就要通过研究能够反应交叉口运行效果的评价指标得到结论，同时对交叉口车辆运行状态进行综合评价。

常用的交通信号控制效果评价指标有延误、停车率、饱和度、通行能力、绿波带、排队长度等。在路网交通状态良好且交叉口饱和度较低时，交通信号控制通常以降低运行车辆的车均延误和停车率为目标，提高城市交通的通行能力和交通系统的服务质量。因此，本文的研究有着重要的实际应用价值和理论意义。