基于Synchro的单点交叉口信号配时优化研究

基于Synchro的单点交叉口信号配时优化研究

第26卷 第11期2009年11月

公 路 交 通 科 技

JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopment

Vol126 No111 Nov12009

文章编号:1002O0268(2009)11O0117O06

基于Synchro的单点交叉口信号配时优化研究

孙 超,徐建闽

(华南理工大学 土木与交通学院,广东 广州 510640)

摘要:首先系统地介绍了信号配时模型的现有研究成果,然后分析了Synchro仿真系统中信号配时优化模型、用于延误计算的百分比延误方法(PDM)模型、排队长度计算模型、停车次数计算模型、通行能力计算模型和服务水平等模型。以广州市天河北路与天河东路交叉口为例,使用延误、停车次数、排队长度组合成的综合性能指标对交叉口的当前信号相位、相序进行了全面的优化研究。应用Synchro系统优化后,最大车流量和通过能力比由1124减小到1102,平均控制延误由8518s减少到6013s,服务水平由F级提高到E级。试验结果表明应用Synchro系统可有效提高路口的控制效果。关键词:交通工程;信号配时优化;Synchro系统;单点交叉口;仿真中图分类号:U491 文献标识码:A

StudyonTrafficSignalTimingOptimizationforSinglePoint

IntersectionBasedonSynchroSoftwareSystem

SUNChao,XUJianmin

(SouthChinaUniv1ofTech1,SchoolofCivilandTransportationEngineering,Guangzhou Guangdong 510640,China)

Abstract:First,theexistingresearchresultonsignaltimingmodelwasintroducedsystematically1Then,thesignaltimingoptimizationmodel,PDMpercentiledelaymethodmodel,queuelengthcalculationmodel,parkingratecalculationmodel,capacitycalculationmodelandlevelofservice(LOS)modelinSynchrosoftwaresystemwereanalyzed1TakentheNorthTianheRoadandtheEastTianheRoadintersectioninGuangzhouforexample,therealOtimephaseandphasesequenceoftheintersectionwereoptimizedcompletelywiththecomprehensiveperformanceindicatorwhichconsistsofdelay,parkingrateandqueuelength1ThemaximumV/Cratiomaydecreasefrom1124to1102,theaveragecontroldelaymaydecreasefrom8518sto6013sandtheLOSmaybeimprovedfromLevelFtoEafterSynchrosystemoptimization1TheexperimentalresultsshowthattheapplicationofSynchrosystemcanimprovethecontrollingeffectoftheintersectioneffectively1

Keywords:trafficengineering;signaltimingoptimization;synchrosoftwaresystem;singlepointintersection;simulation0 引言

随着人民生活水平的提高,城市人口日益增多,汽车拥有量不断增加,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。交叉口作为城市交通网络中的重要组成部分,是城市交通拥挤的主要发生地。对于信号

收稿日期:2008O11O12

基金项目:国家高技术研究发展计划(八六三计划)资助项目(2006A11Z211);广东省科技公关项目(2005A10101001)作者简介:孙超(1985-),男,安徽宿州人,硕士,从事交通信息工程及控制方向研究1(sunchao20105065@1631com)

控制的单点平面交叉口来说,信号配时优化往往对于减少车流的平均延误、停车次数,提高交叉口的通行

能力、服务水平起到至关重要的作用。交通信号配时的最终目标是得到优化的配时参数,交通信号相位及相序、周期时长、相位绿信比等以使交叉口的交通效益最大化。其评价指标一般有以下几个:通行能力、饱和度、行程时间、延误、停车次数、排队长度及油

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耗等[1]。定时信号的配时方法一直在不断地研究、改进之中,国外目前普遍采用的是Webster方法、澳大利亚的ARRB方法;国内研究应用的配时模型有停车线模型、冲突点模型等。以上方法都仅以延误最小为目标来确定周期时长,进而确定其它各参数的;缺点是忽略了对交叉口的行车效率及效益同样重要的排队长度、停车率等指标。对此,许多学者从不同的评价指标出发,采用各种优化算法寻求其它更合理的配时方法。

文献[2-4]针对信号周期或绿信比进行优化的,文献[5-6]同时针对周期和绿信比进行综合优化,其中还包括了对信号相位顺序的优化。在文献[7]中,我国学者杨锦冬、杨东援利用灰色控制理论研究后提出信号周期与到达率、停车率、排队长度和相位关键车流量等因素灰关联度的YD模型;这说明以往信号配时中仅以延误最小为目标较为片面,停车率最小(或排队车辆数最少)也应该作为一个优化目标。文献[8]通过建立以延误最小、排队车辆数最少为目标函数、以饱和度为约束条件的信号周期时长的两目标优化模型,采用逼近算法得到交叉口的周期时长。文献[8-9]采用遗传模拟退火优化算法以延误与停车次数综合考虑作为目标函数,建立了交叉口的信号控制优化模型。此外目前国外普遍采用的信号配时优化系统有:基于爬山法优化的TRANSYT系统[10],基于遗传算法优化的Cabal系统;还有一些信号配时优化软件系统,如VISSIM系统、TSIS系统、Syn2chro系统等[12],国内也正在开发类似的系统;相比之下,Synchro系统专门致力于信号配时,且以延误、停车次数、排队长度三项性能指标构成的综合优化指标为目标函数,是一种使用简单而且优越的信号配时优化软件。考虑到我国绝大多数城市道路混合交通流的实际情况,本文以广州市一路口为例,采用Syn2chro系统中的配时优化模型对交叉口的信号周期时长、相位绿信比及相序进行优化,验证结果表明,Synchro系统实用简单而且适用于我国交叉口的混合交通特性。1 系统模型

Synchro系统是美国T …… 此处隐藏：9934字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……