十字交叉口信号配时优化软件(1.0 版)

十字交叉口信号配时优化软件(1.0版) Optimization System of Intersection Signal Timing

OSIST Version 1.0

用户手册

浙江大学

2007-3-26

目录

1、引言 (1)

2、软件概述 (1)

3、安装指南 (1)

4、软件环境 (2)

5、软件操作 (2)

5.1主窗口 (2)

5.2信号配时优化数据输入界面 (3)

5.3信号配时优化输出界面 (5)

6、相关说明 (7)

1、引言

随着人民生活水平的提高,城市人口日益增多,城市交通压力越来越大,交通堵塞在大中城市日益严重,经济增长与交通拥挤之间的矛盾日趋突出,滞后的交通状况已严重制约了经济的发展。而造成这种现象的主要原因是交叉口交通信号设置不合理，道路利用率低下。我国人口众多，机动车、非机动车、行人之间的混行是交叉口交通拥挤的最直接的原因，所以优化利用现有交叉口的时空资源势在必行，本软件目的就是解决城市单点交叉口的信号配时优化问题。

该十字交叉口信号配时优化软件运用宏观交通仿真的方法，以交叉口的平均延误时间最小为目标函数，以交叉口本身限制因素、交通流冲突及相位相序设计规则为约束条件，采用自适应协同进化算法对其进行优化，获得最优的相位序列。

2、软件概述

十字交叉口信号配时优化软件在已知交叉口的物理结构（如车道宽度、车道设计饱和流量、左转车转弯半径以及出口是否存在汇入冲突等），交叉口各个车流的的到达量和初始排队长度等动态参数的情况下，能够获得最优的信号相位配时方案；同时可以根据交叉口的实际需要，如二次过街（安全岛）、左转待行、机非时间分离等获得相应的最优方案。

3、安装指南

点击安装程序中的setup.exe，点击下一步，可以选择安装目录，如程序安装在C:\ Program Files 目录，点击确定自动完成安装，便可以使用该软件，软件名称为CrossSoftware。

4、软件环境

操作系统： Windows 2000/XP系列

配 置： CPU：主频800MHz以上；

内存：256M以上；

5、软件操作

5.1主窗口

点击“CrossSoftware”进入软件主窗口，如图1：

图1 标准交叉口信号配时软件主界面

点击“开始”进入信号配时优化输入界面，点击“退出”则退出程序

5.2信号配时优化数据输入界面

需要输入数据如下：

(a)各入口车道实际到达量：每小时可以到达交叉口的车辆数或人次，非行人流

流单位：辆/小时，行人流：人次/小时；

(b)各入口车道初始排队长度数据：初始情况下交叉口各个进口车道车流的等待

放行车辆数，单位：辆；

(c)根据实际交叉口的实际状况输入如下参数：

机动车道饱和流量：理想条件下交叉口机动车道所能通过的最大量。单位：Veh/h*m（辆/小时*米）；

车道宽度：各车道的实际宽度，假设各方向机动车道宽度相同，单位：米；

左转车道转弯半径：左转车在交叉口转弯时的半径，假设四个方向相同，单位：米；

出口汇入冲突是否允许；其中出口汇入冲突指当机动车直行、左转以及右转不存在单独的出口车道时，即出口车道数目小于机动车流数时会在出口处产生汇入冲突。

(d)根据实际需要输入：是否采用安全岛（对应是否采用二次过街），是否设立

左转待行区以及是否采用机非时间分离；

其中，二次过街指当路面较宽时，行人在一个相位内通过人行道将会浪费大量时间，所以采取行人两次过街的方式，这样有利于减少交叉口的损失时间；

左转待行指当左转机动车右向的直行车进入绿灯相位时，可以将左转车的停车线前移，在下一个绿灯相位时，左转车放行，这样有利于提高交叉口的通行能力；机非时间分离指机动车和非机动车及行人不在同一个相位放行。 下面给出一个具体的输入界面的实例，见图2与图3：

图2 信号配时优化实际到达量输入界面

图3 信号配时优化初始排队长度输入界面

图2、图3均为信号配时优化输入界面，图2界面中输入各入口车道实际到达量，本例中输入到达量数据见表1：

东方向 南方向 西方向 北方向 行人 2000 2000 2000 2000

非机动车左转 1000 1000 1000 1000

非机动车直行 1000 1000 1000 1000

机动车左转 200 200 200 200 机动车直行 200 200 200 200 机动车右转 200 200 200 200

表1：到达量输入数据

图3界面中输入各入口车道初始排队长度数据：本例中取各车道初始长度都为零；

如图2与图3所示，界面左侧为到达量与初始长度切换输入界面，界面右侧中存在一些共同的输入选项，本例中所采用如下数据：

机动车饱和流量：500辆/小时*米；

空间交通组织：车道宽度：3.65米； 左转车道转弯半径：25米；安全岛：无（未采用二次过街）； 左转待行区：无；

信号相位规则：机非是否时间分离：否；

出口汇入冲突是否允许：四个方向均选择：否

当各数据输入完毕以及各选项确定以后，点击“开始”进行优化，点击“取消”放弃优化，回到主窗口。

5.3信号配时优化输出界面

输出界面中包含以下信息：

a)交叉口平均延误时间：指每个周期内每个相位中平均每辆车（机动车）

的延误时间，单位：秒；

b)平均饱和度：交叉口通过进口道的实际交通流量与进口道通行能力之比；

c)饱和度标准差：指饱和度样本内各变数变异程度的度量。

d)信号周期：主要指周期长，即信号完成一个周期作需的总时间，单位：

秒；

e)相位数：相位指一个或几个间隔期间，在这个期间内分配给任何获得通

行权方向上车流的通行时间；一个周期所采用的间隔期间的数量即为相

位数；

f)各相位的绿灯时间：绿灯时间指绿灯相位中绿灯所持时间，单位：秒；

g)每一个相位中各车流的放行情况，包括十字路口四个方向的机动车左转、

直行和右转，非机动车左转和直行，行人一次过街以及行人二次过街。