中小城市交叉口自行车扰动下的交通控制策略研究

【摘要】：中小城市的发展虽然迅速,但许多交通设施由于前期缺乏合理规划的原因,并没有跟上交通量剧增的步伐,其道路面临空间布局缺陷、道路渠化问题、道路基础设施不完善、交通管理人才匮乏、资金预算紧张等问题,导致中小城市在改善交通问题上比大城市和新建城市改造更加复杂。与此同时,中小城市道路交通构成复杂,车型繁多,不同车型构成比例也与大城市不同,自行车干扰机动车问题更加明显。单纯的对中小城市增加新建道路数量不足以从源头上解决问题,必须对其深入剖析,制定一个科学合理的交通控制策略。本论文以中小城市交叉口道路上的机动车与自行车为研究对象,通过对曲靖市各路口进行实际考察与交通调查,获取了交叉口机动车与自行车的相关数据以及该城市的交通渠化现状。通过研究国内外相关文献,总结了国内外关于中小城市交叉口机动车与自行车的交通特性分析与交通冲突分析,并提出了相应的交通控制策略。论文先从中小城市机动车流与自行车流的交通流特性出发,对其基本车辆特征、车速恃性等进行分析;其次,在明确两种交通流特性的基础上,定性分析了交叉口两种车辆类型的交通冲突问题,以此作为研究相应交通控制策略的基础;最后,通过时间分离和空间分离两种方式对中小城市交叉口机动车与自行车的冲突问题加以改善。在渠化优化方面,对机动车道和自行车道渠化设计,设计了相关渠化设计的具体流程。在信号控制研究方面,本文通过设计一个多目标优化问题来解决信号交叉口的配时优化问题,通过选取了几个控制指标,包括机动车延误、停车次数、通行能力以及汽车尾气排放四个目标,通过分析各项指标与流量比的正比与反比关系,设置与各车道组流量比相关的指标系数,把饱和度和周期总时长作为一些约束条件,构建出一个有关信号配时多目标优化模型,并且通过遗传算法对其求得最优解,得出最佳信号配时方案。本文能有效针对中小城市机动车与自行车的冲突问题研究了相应的交通控制策略,为日后的中小城市开展交通治理各个环节的工作提供了解决思路。