龙蟠路-岗子村交叉口交通组织优化设计文献综述

 2022-08-02 15:11:32

文献综述

1. 研究背景

随着我国经济建设的不断发展，机动化进程的不断加快，城市交通拥堵问题越来越严重，已成为制约城市发展的重要原因.交叉口是城市道路网的咽喉，是交通堵塞和事故的多发地。因此，解决城市交叉口的交通拥堵及安全问题是解决城市交通拥堵问题的重要环节。解决城市交通拥堵问题的关键在于如何合理地组织城市交通，同样，解决城市交叉口的交通拥堵及安全问题的关键在于如何合理地进行交通组织，因此急需交通组织优化方面的理论研究以及设计来解决目前的交通问题。

龙蟠路是位于南京市玄武区的一条重要交通干道，龙蟠路-岗子村交叉口是位于南京地铁4号线岗子村站旁的一个大型交叉口，由于修建地铁等诸多方面的原因，该交叉口面积较大，分支数目较多，车辆流线不清晰，信号配时不尽合理，行人过街也存在安全隐患。

本文主要从交叉口渠化设计、信号配时、行人非机动车过街等方面，对该交叉口时空资源进行优化配置，从而改善交叉口的交通组织，以达到各方向车流畅行有序，消除或减少安全隐患的目的。主要研究内容有从龙蟠路-岗子村交叉口周边用地特征、渠化方案、交通管制、交通流量等方面详细调查蟠路-岗子村交叉口的现状特征，并绘制现状渠化图，进行问题诊断；然后对交叉口进行渠化设计，并绘制渠化设计图，在渠化设计方案的基础上，根据交叉口交通流量，进行交叉口信号配时优化；最后运用《HCM2010》中的延误模型，对改进以后的交通组织方案进行评价。

  1. 国内外研究概况

交叉口优化设计的原理就是对该交叉口时空资源进行优化配置，从而改善交叉口的交通组织，以达到各方向车流畅行有序，消除或减少安全隐患的目的。所以本文从渠化设计.信号配时设计.交通信号优化设计等三个方面来介绍国内外的研究概况。

  1. 在渠化设计方面，国外的渠化设计研究较为成熟，对左转弯车道的设置.右转弯车道设计.进口道宽度.进口道车道数等做了大量研究，交叉口渠化.交叉口交角.交叉口缘石半径也有相关研究。美国的MUTCD手册，介绍了各种渠化措施以及设施的尺寸.颜色等。日本的《平面交叉路口的规划与设计》一书中对交叉口的渠化做了很多论述：其中对渠化的定义：利用路面标线.交通标志.交通岛.导流岛以及隔离设施等多种措施对同一平面上行驶的各个方向交通流分离，使不同类型.不同速度的交通流各行其道，减少交通冲突的办法。
  2. 在信号配时设计方面，20世纪80年代以前，大多采用 F.V.WEBSTER-B.M.COBBE(F-B)的理论和方法。这一理论的基本点是，车辆通过交叉口时，以受阻延误时间为唯一的衡量指标，然后对信号配时方案进行优化。1999年日本学者通关仿真模型再现交通状况，用事件扫描法对设计方案进行评价，并在十字交叉口进行了实验，研究在交通高峰时段的拥挤状态下信号协调控制系统相位差的设计方法。
  3. 在交叉口组织优化方面，1974年，Al-salman,salter R J对信号交叉口右转机动车组织方法进行了研究。提出了红灯期间右转方式，右转车流的通行能力及其延误计算模型以及不同的右转车道结构形式对交叉口安全效率的影响。1997，Suvraject Sen 和K.Larry Head提出一种用于交叉口实时信号控制的通用算法。
  4. 交通信号优化设计方面，英国交通与道路研究所在1996年开发了TRANSYT系统，该系统属于脱机操作的定时控制，原理为利用仿真模型和优化模型，分别评价和优化配时方案。澳大利亚在20世纪70年代末研发了SCATS系统，系统呈分层递进形式，以子系统为计算单元，根据车辆检测器检测到的数据实施配时方案，即实现自适应控制。1973年英国道路交通研究所研发了SCOOT系统，该系统在TRANSYT系统模型的基础上采取路网实时协调自适应控制方式，实现了对路网的动态协调控制，此系统取得了明显优于静态系统的效果，得到了广泛应用。
  5. 非机动车停车线提前法目前国内技术较为成熟，王耀东教授和陈雨人教授对此有大量的研究。该方法将非机动车的停车线提前至机动车停车线前方一段距离，让红灯阶段到达的非机动车在机动车正前方等待，并能够在相位开启前优先通行。另一种方法是将右转相位与直行相位分离，这样可以完全避免右转车辆和直行车辆的冲突。
  6. 平面交叉口放行方法国外由于交通组成单一，几乎不存在机非混行的情况，平面交叉口的放行方法相对简单，模式固定，因此对这方面研究较少。国内，大多数城市基本上都是混合交通流。所以对这方面研究较多，北京市公安局公共交通管理局的翟忠民在《道路交通组织优化》一书中，系统介绍了当前国内几种常用的放行方法，空间分离法.时间分离法.时空分离法以及综合分离法。长安大学硕士研究生刘新华提出了通行能力匹配放行方法即根据交叉口进出口通行能力相匹配的原则，在进口的通行能力明显大于出口的通行能力时，采取适当的方法减少直行车道数的放行方法。
  7. 国内学者在交通渠化设计上也有不少成就，1991年，哈尔滨工业大学的陈洪仁在《道路交叉设计》一书中提出了城市道路平面交叉口渠化措施以及应用条件。2001年，邹联锡和薛博通过深圳市交通整治工程，总结了平面交叉口渠化的常用方法包括增加进口道车道数目.完全释放右转.在进口道留出公交车专用道和禁止部分或全部机动车左转。2003年同济大学杨晓光教授编著了《城市道路交通设计指南》一书。书中在国内第一次从交通设计层面对平面交叉口的渠化设计.信号配时等总结了改善设计的方法和技术。认为在渠化手段上最有效的是高出路面的交通岛，例如，分流岛.方向岛.中心岛以及安全岛等。
  8. 国内在交通信号优化方面起步较晚，首先开展了对单点信号控制机的研究，1985年在北京“前三门大街”实现了城市交通线控系统的协调控制。天津大学在1989年到1991年研发的城市交通控制系统TIC首次成功把自适应原理应用于交通信号控制系统中。2000年到2002年，吉林大学在杨兆升教授主持下研发了适合我国城市混合交通特点的自适应信号控制系统。2001年同济大学杨锦东和杨东媛，研究了信号交叉口非饱和条件下信号周期与相关因素的关系，提出了周期时长的优化模型。2005年吉林大学研究生王波，提出来拥挤条件下交通流诱导分流策略与交叉口拥挤疏导信号控制策略，并建立了交叉口拥挤疏导信号控制方案的实时选择模型。东南大学的顾怀中和王炜提出了交叉口交通信号配时的模拟退火全局优化算法。此外国内在运用人工智能算法建立交通信号控制模型方面的研究也取得丰富的成果。

3.参考文献

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资料编号：[79184]

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