【摘 要】
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随着我国经济实力的增强和综合国力的提升,奥运会、博览会等大型活动相继在我国举办。大型活动期间交通需求的增加以及交通方向系数的增大对活动场馆周围及活动路线的道路交通运行带来了较大的压力,同时也对居民的日常出行带来了负面的影响。因此,合理的交通组织是大型活动顺利举办的关键。本文以大型活动的举办为背景,立足于城市道路交通,深入分析大型活动期间的交通运行特征,研究活动车队优先的干线绿波协调控制方法。主要研
【基金项目】
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国家重点研发计划(2019YFF0301300); 国家自然科学基金创新群体项目(71621001); 国家自然科学基金(71771021); 中央高校基本科研业务费专项资金(2021PT206);
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随着我国经济实力的增强和综合国力的提升,奥运会、博览会等大型活动相继在我国举办。大型活动期间交通需求的增加以及交通方向系数的增大对活动场馆周围及活动路线的道路交通运行带来了较大的压力,同时也对居民的日常出行带来了负面的影响。因此,合理的交通组织是大型活动顺利举办的关键。本文以大型活动的举办为背景,立足于城市道路交通,深入分析大型活动期间的交通运行特征,研究活动车队优先的干线绿波协调控制方法。主要研究内容如下:首先,在分析大型活动交通需求、交通流和车队行驶特征的基础上,对干线协调控制方法进行探究,通过对比绿波控制模型中的常用方法,选取AM-BAND(Asymmetrical Multi-BAND)模型作为本文的基础模型,通过考虑活动车队通过交叉口的最短绿灯时间,增加车队行驶方向的最小绿波带宽约束,同时,以双向绿波带宽最大和路段行驶时间最小为优化目标,建立多目标干线绿波协调控制优化模型。根据大型活动交通特征,基于改进的AM-BAND模型,提出大型活动下干线绿波协调控制流程。然后,选取中关村大街和中关村南大街为研究区域,调研交叉口车流量、信号配时、路段车速以及道路基础设施等,通过干线绿波协调控制条件判断其符合协调要求。针对活动车辆行驶路线,基于调研数据,分别使用MULTIBAND模型、AM-BAND模型和改进的AM-BAND模型进行干线绿波协调控制优化,并分析不同控制方案下的绿波带宽度和路段行驶时间。结果表明,改进的AM-BAND模型能增加干线活动方向绿波时间,使得车队能够连续通过干线协调交叉口,并且在目标函数中考虑行驶时间最小化,可以有效的提升绿波速度,增加绿波带内车辆的通行效率。最后,使用交通仿真软件Paramics对大型活动下干线绿波协调控制优化方案进行仿真分析。针对大型活动不同交通需求特征,分别分析不同流量变化情况下交叉口现状、MULTIBAND模型、AM-BAND模型以及改进的AM-BAND模型得到的不同信号配时方案的路网运行情况。仿真结果表明,在不同流量变化情况下,改进的AM-BAND模型均能有效减少活动车队行驶方向交叉口的平均延误和平均停车次数,同时也提升了干线的整体运行效率,进一步证明了本文所提模型的有效性。
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