基于vissim仿真的信號控制交叉口交通組織優(yōu)化研究

北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2016屆本科生畢業(yè)論文基于vissim仿真的信號控制交叉口交通組織優(yōu)化研究摘要道路信號交叉口是整一個城市路網(wǎng)中必不可缺少的組成部分。交叉口是城市交通流聚集和疏散的地方，可以說是城市交通的關(guān)鍵所在，城市道路交叉口的交通狀態(tài)在很大程度上關(guān)乎到城市的交通運行狀態(tài)。而現(xiàn)在在大多數(shù)的城市中，交叉口每天都會出現(xiàn)擁堵的情況，這種現(xiàn)象降低了交叉口的通行能力，破壞人們的出行體驗。因此，改善交通現(xiàn)狀、提高交通效益的必要舉措之一，就是對道路交叉口進(jìn)行合理的交通組織優(yōu)化。通過分析我國目前道路交叉口存在的問題，發(fā)現(xiàn)很大一部分的擁堵的產(chǎn)生地方都是在交叉口處。針對交叉口擁堵問題，本文采用交通渠化和信號配時的手段，提出了從時間和空間上對沖突進(jìn)行分離。在交通渠化手段和信號配時的計算方法這兩方面上給出了對應(yīng)的改進(jìn)方法，來降低交叉口處的沖突，進(jìn)而改善交叉口處的交通組織環(huán)境。并且以以選中的信號交叉口為具體實例，在時間上圍繞如何改進(jìn)信號配時，空間上圍繞著如何改進(jìn)渠化措施，進(jìn)而總結(jié)了兩種優(yōu)化方案，并用VISSIM仿真工具來對兩種方案進(jìn)行評價。最終通過對比分析來驗證交叉口渠化和信號周期綜合優(yōu)化的效果，發(fā)現(xiàn)交通渠化和信號控制在很大程度上改善了交叉口的擁堵現(xiàn)狀，說明本文對交叉口采取的交通組織優(yōu)化措施的科學(xué)性和可行性。關(guān)鍵詞：交叉口；交通組織；優(yōu)化

TrafficorganizationoptimizationofsignalizedintersectionbasedonVISSIMsimulationAbstractThesignalizedroadintersectionisanessentialpartofthewholecitynetwork.Intersectionsareplaceswhereurbantrafficflowsgatheranddisperse,andintersectionisthelinchpinplaceofurbantraffic.Thetrafficconditionofurbanroadintersectionsislargelypertain

tothetrafficoperationconditionofthecity.Withtheswiftgrowthofcarownershipinchina.Congestionoccursatintersectionseveryday,whichreducesthecapacityofintersectionsanddestroyspeople'stravelexperience.Therefore,oneofthenecessarymeasurestoupgradethetrafficsituationandupgradethetrafficefficiencyistooptimizethereasonabletrafficorganizationattheroadintersection.Byanalyzingtheexistingproblemsatroadintersectionsinourcountry,itisfoundthatalargepartofcongestionoccursatintersections.Aimingattheproblemofintersectioncongestion,thispaperproposestoseparatetheconflictfromtimeandspacebymeansoftrafficchannelizationandsignaltiming.Inthetwoaspectsoftrafficchannelizationmethodandsignaltimingcalculationmethod,correspondingimprovementmethodsaregiventoreducetheconflictattheintersectionandimprovethetrafficorganizationenvironmentattheintersection.Takingtheselectedsignalizedintersectionasaconcreteexample,Focusingonhowtoimprovesignaltimingintimeandchannelizationinspace,twooptimizationschemesaresummarizedandevaluatedwithVISSIMsimulationtool.Finally,throughcomparativeanalysistoverifytheeffectofchannelizationandcomprehensiveoptimizationofsignalcycleattheintersection,itisfoundthattrafficchannelizationandsignalcontrolhavegreatlyimprovedthecurrentsituationoftrafficcongestionattheintersection,whichindicatesthatthetrafficorganizationoptimizationmeasuresadoptedinthispaperarescientificandfeasible.Keywords:intersection;trafficorganization;optimization

目錄一、緒論 一、緒論1.1研究背景及意義隨著社會各方面快速發(fā)展，推進(jìn)城市化的過程中使得我國城市人口的數(shù)量急劇上升，機(jī)動車保有量也因城市人口的增加而快速增長。在機(jī)動車大量增加的背景，相比較之下就顯得城市的交通基礎(chǔ)設(shè)施水平滯后，所以使得城市交通問題日益突出。根據(jù)調(diào)查的數(shù)據(jù)，到2020年初，全國的汽車保有量大約為2.7億輛，超過百萬輛的城市更是有著61個。而正是因為這龐大的車群，讓我國交通面臨著嚴(yán)峻的考驗。另外，我國部分人民交通觀念較弱，違紀(jì)現(xiàn)象時常有發(fā)生，這也經(jīng)常造成交通堵塞，使得交通擁堵的情況在大部分城市生活中越來越常見，給出行人造成了時間上的損失，交通延誤的增加，并且出現(xiàn)了交通事故率上升等問題。改善城市日趨嚴(yán)重的交通問題可以從兩個方面來考慮，一方面是可以通過加強(qiáng)城市目前基礎(chǔ)道路設(shè)施規(guī)劃建設(shè)，增添道路基礎(chǔ)交通設(shè)施，并不斷完善道路交通網(wǎng)的功能；另一方面可以通過現(xiàn)有的技術(shù)，科學(xué)的對道路進(jìn)行規(guī)劃和管理，提高城市現(xiàn)有道路的通行能力。就我國一些城市目前道路交通出現(xiàn)的問題而言，很多的原因并非是道路面積過少造成的，而是與路網(wǎng)和基礎(chǔ)交通設(shè)施的利用有較大的關(guān)系，所以說科學(xué)的交通管理與控制顯得越來越重要。對于整個城市的道路交通網(wǎng)絡(luò)而言，交叉口是城市道路網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點。各種交通流在這里進(jìn)行合流和分散，相互干擾，造成了此處通行能力低的現(xiàn)象。而且當(dāng)交叉口發(fā)生問題，將會造成交叉口各上游方向上車輛的堵塞，更甚者會影響到其他相鄰的路段。交叉口的運行程度往往會直接或者間接的影響到城市整體運行。通過大量的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，交通擁堵、秩序混亂的情況大多數(shù)都是出現(xiàn)在道路交叉口，說明城市擁堵情況最為嚴(yán)重的也恰恰是這些節(jié)點處。所以，解決城市交通擁堵并且提高道路交通效率的關(guān)鍵就在于對交叉口進(jìn)行優(yōu)化和改善。鑒于交叉口相對于普通路段交通安全性更低，交通情況更為復(fù)雜。對交叉口處優(yōu)化最能立竿見影的便是對交叉口進(jìn)行合理的渠化和信號控制。合理的組織優(yōu)化對改善交叉口交通問題有顯著的效果，并且對增加交通路網(wǎng)的通行能力有著重大作用。在此過程中不但進(jìn)一步的提高某些區(qū)域的通行能力，還對重點區(qū)域的交通秩序有很大改善。所以對交叉口進(jìn)行交通組織優(yōu)化研究是十分有效的手段和措施。并且對我們改善交叉口交通秩序和城市的擁堵問題有著重要研究意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1渠化設(shè)計道路渠化設(shè)計是通過人為設(shè)置的交通設(shè)施來分隔車道，來讓行駛的車輛按照規(guī)定的方向安全有序地行駛。國外的交通渠化設(shè)計研究相對國內(nèi)起步較早，目前國外形成了規(guī)范的書冊。如美國的MUTCD手冊[1]，其中主要介紹了不同渠化方法和渠化理論在某些交叉口的運用之外，還明確的說明了路口周圍的一些交通設(shè)施的設(shè)置位置以及本身的形狀、大小、顏色等特征，有利于人們更好的選擇相應(yīng)的渠化措施。而日本在交通設(shè)計這方面最開始在《平面交叉路口的規(guī)范與設(shè)計》中提出，渠化對于提高交叉口效率是十分有效果的，并且其論述了很多關(guān)于交叉口的渠化措施，基于本國道路交叉口的特點上，給出了很多有效的建議和措施，各種不同形式的交通島可以起到分隔車流和保護(hù)行人交通的作用。具體而言，國外很多較為常用的渠化是利用交通島和一些導(dǎo)流設(shè)施來實現(xiàn)的，對于我國大多數(shù)城市交叉口的渠化也具有很好的借鑒意義。在國內(nèi)，自從交通工程學(xué)進(jìn)入中國以來，各位研究人員在借鑒和總結(jié)國外交通學(xué)方面研究經(jīng)驗的同時也根據(jù)我國情況，對此也展開了不遺余力的探索，1986年，曾靜康以交通流可能會遇到的沖突的為單位，在現(xiàn)實中對交叉口進(jìn)行實驗，最終提出渠化、燈色以及相位之間相互協(xié)調(diào)的控制方法。2001年，上海市制定的《城市道路平面交叉口規(guī)劃與設(shè)計規(guī)程》[2]表示平面交叉口進(jìn)行渠化設(shè)計可以利用交通島、交通標(biāo)志和路面標(biāo)線等措施來達(dá)到目的。且咚炳勛在2005年就渠化長度和展寬漸變段長度的確定提出了新的想法。2010年，對于交叉口和路段的各類渠化措施做了詳細(xì)介紹的《交通設(shè)計》一書被楊曉光、白玉等編著傳出，并且納入了國家級規(guī)劃教材[3]。2014年，陽蘭針對信號交叉口的常見問題，為了使車輛以最短時間、最快速度駛過交叉口[4]，提出了展寬、渠化車道等方法。1.2.2交叉口信號控制大概在上世紀(jì)50年代，大多數(shù)的單點交叉口信號配時的設(shè)計均采用Webster配時這一方法，這一理論是以車輛通過交叉口時，延誤最小為衡量指標(biāo)從而進(jìn)行信號優(yōu)化配時[5]。1980年，在對Webster方法進(jìn)行修正的時候澳大利亞學(xué)者阿克塞立克由此提出了“停車補(bǔ)償系數(shù)”這一概念[6]。1997年，SuvrajeetSen和K·.LarryHead提出一種基于動態(tài)規(guī)劃的交叉口信號控制通用算法，該方法能夠?qū)徊婵诘亩鄠€評價指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化[7]。1999年，日本Mou和Takesh這兩位學(xué)者，研究了處于飽和狀態(tài)下高峰時刻的交叉口，并于實際實踐中提出一種信號協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)相位差的設(shè)計方法[8]。2001年，交通信號協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)相位差的轉(zhuǎn)換運算法則由在美國普渡大學(xué)的人員提出，該方法在其優(yōu)化過程中加入了交通量和占有率的考慮。我國有關(guān)交叉口方面的研究和設(shè)計，跟國外某些國家相比起步較晚，在1937年的時候才有對單點信號機(jī)研究的記錄。但隨著交通工程學(xué)的不斷發(fā)展，干線系統(tǒng)的控制在1985年的時候在北京“前三門大街”首次試驗成功，到八十年代的時候，單點定時交通信號控制基本被國內(nèi)大多數(shù)城市運用。1998年，王殿海創(chuàng)建了實時動態(tài)交通流預(yù)測模型，且在同一年間，顧懷中與王煒提出了交通信號配時的模擬退火全局優(yōu)化算法[9]。2003年，在對混合交通流下機(jī)動車和非機(jī)動車輛對信號配時的影響進(jìn)行了分析的這個基礎(chǔ)上，中國科學(xué)院高海軍、陳德望、陳龍點提出了適合我國混合交通流情況的信號配時計算公式。2008年，蔣賢才[10]、裴玉龍?zhí)岢隽讼€(wěn)態(tài)理論下延誤計算模型的局限性的定數(shù)理論下的是適應(yīng)控制的延誤計算模型，并證實了其可行性和適應(yīng)性。2013年，康佳黎研究目前的信號控制方法之后，提出了多相位模糊控制方法，并且設(shè)計了四相位的模糊控制器，最后對傳統(tǒng)方法和模糊控制器自動控制方法在實驗中進(jìn)行了仿真對比[11]。1.3研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排1.3.1論文主要研究內(nèi)容本文針對某些平面交叉口通行能力和通行效率低下，延誤時間過多的情況，選中某個交叉口來研究分析，對其現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查之后，研究分析后指出其存在的交通問題，從渠化措施的相關(guān)設(shè)計，信號控制這兩個方面出發(fā)，并且運用交通組織優(yōu)化的有關(guān)理論，給出了合理的渠化設(shè)計和適當(dāng)?shù)男盘柵鋾r的建議，并整理了相關(guān)建議給出交叉口交通組織優(yōu)化方案。最后在VISSIM上建立仿真模型進(jìn)行仿真，根據(jù)方案的仿真結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和方案評價，從而為城市交叉口交通組織優(yōu)化提供理論依據(jù)。1.3.2論文章節(jié)安排第一章緒論為本文的第一章，本章對本文的研究背景進(jìn)行說明，其次對國內(nèi)外研究交叉口的發(fā)展現(xiàn)狀和研究成果進(jìn)行介紹，最后確定本文的研究內(nèi)容。第二章本章首先介紹了常見的交叉口類型。然后對交叉口處的交通沖突進(jìn)行重點說明，通過分析平面交叉口沖突情況和導(dǎo)致交叉口沖突的原因，并且就有無信號控制這兩種交叉口處的沖突點進(jìn)行對比，給出了交叉口的優(yōu)化思路：運用合理的方式將不同的交通流在時間和空間上進(jìn)行分隔，從而有效的減少交通沖突點的產(chǎn)生，提高交叉口的通行能力和通行效率，并對交叉口交通組織優(yōu)化的基本步驟進(jìn)行說明。第三章本章闡述了交叉口渠化的特點和原則，并對交通渠化常用措施進(jìn)行了討論，對擴(kuò)寬路口、導(dǎo)向車道設(shè)置、標(biāo)志標(biāo)線、交通信號燈、交通島和公交港灣設(shè)置等常用的渠化措施進(jìn)行了詳細(xì)的說明，并提出了信號交叉口渠化設(shè)計的基本流程。第四章本章主要對適用于單個交叉口的定時信號配時方案優(yōu)化簡要介紹，從相關(guān)的信號設(shè)計概念、信號控制方式的介紹，到信號方案中相位的設(shè)計、相序的安排、和信號配時方法的計算。為后文交叉口的優(yōu)化方案中的配時計算提供了理論依據(jù)。第五章實例建模與優(yōu)化方案評價。本章首先對研究的交叉口的現(xiàn)狀做調(diào)查。通過研究其基本情況指出了交叉口存在的實際問題，就渠化問題和信號配時問題提出改善。最后對目前現(xiàn)有的方案和優(yōu)化之后的方案建立了仿真模型，并分別對其進(jìn)行仿真運行操作，在仿真數(shù)據(jù)中選用行程時間、延遲和排隊長度這三個評價指標(biāo)來對給出的優(yōu)化方案進(jìn)行評價，最終根據(jù)評價結(jié)果來說明優(yōu)化交通組織優(yōu)化方案是可行的。

二、信號交叉口交通組織優(yōu)化問題概述2.1平面交叉口的形式兩條不同方向的道路相交的地方形成道路平面交叉口，兩條道路上的車輛和行人都得在此處進(jìn)行相關(guān)的合流以及分流。因為各地情況的不同，交叉口的形式也各種各樣。而常見的平面交叉口形式有這幾種。（b）（c）（d）（e）（f）圖2.SEQ圖\*ARABIC\s11常見的平面交叉口：(a)十字形；(b)T形；(c)X形；(d)Y形；(e)錯位交叉；(f)環(huán)形交叉；（1）十字形：是指兩條道路以垂直的角度正交，是城市中最普遍的交叉口形式，也是使用最廣泛的。十字交叉口行車視距好，有利于駕駛員觀察周邊情況，并且其形式簡單。（2）T字形：一般存在于城市主干路和次干路相交的地方，或者是一條路和另一條路的盡頭拼搭而成的。（3）X形：兩條道路不以九十度斜交，但是交叉口角度不能太小，不然會導(dǎo)致駕駛員視線受限，行車視距不良，從而不利于交通安全；另一方面，交叉口太小，會增加通行時間以及降低通行能力。（4）Y形：Y形交叉一般出現(xiàn)在道路合流或者道路分流的地方，并且道路相交角度小于七十五度。（5）錯位：兩條相離不遠(yuǎn)的道路，從不同的兩側(cè)分別于主干路連接。也可能是相鄰的兩個T行道路距離很近從而形成錯位。（6）環(huán)形：讓車輛有秩序的按照一定的方向圍繞著島行駛。2.2交叉口交通流交通沖突分析在我國一些城鎮(zhèn)的交叉口，機(jī)動車和非機(jī)動車，行人之間相互在路面上進(jìn)行交通行為的現(xiàn)象是十分常見的。各種交通流之間的相互影響，相互干擾嚴(yán)重，所以在交叉口處形成了較多沖突點，而在各種沖突當(dāng)中，對交叉口的交通影響最大是各種左轉(zhuǎn)彎的車輛。交通沖突是指在可觀測條件下，多個道路使用者在同一時間和空間上的接近，如果其中一方采取如轉(zhuǎn)換方向、改變車速等非正常交通行為，除非另一方也采取相應(yīng)的避險行為，否則，會發(fā)生碰撞[12]。而沖突點是指在交叉口內(nèi)，不同流向的兩股車流同時經(jīng)過空間某一處時，軌跡線呈交叉形的交會點，而所形成的交會點我們就稱之為沖突點。而且相交道路越多，交叉口處的交通沖突點越多。（b）（c）圖2.SEQ圖\*ARABIC\s12交通沖突點的三種類型：（a）分流沖突點；（b）合流沖突點；（c）交叉沖突點；2.2.1無控制交叉口交通沖突分析（1）如果只算機(jī)動車流在交叉口處產(chǎn)生的沖突點而言，對于沒有任何控制的交叉口為例，則在交叉口的沖突點分布情況如圖2.3。圖2.SEQ圖\*ARABIC\s13無任何控制交叉口機(jī)動車沖突點分布圖表2SEQ表格\*ARABIC\s11無任何控制交叉口機(jī)動車沖突點數(shù)量沖突類型交叉點合流點分流點總共機(jī)動車-機(jī)動車168832（2）如果只算非機(jī)動車流和行人在交叉口處產(chǎn)生的沖突點而言，對于沒有任何控制的交叉口為例，則在交叉口的沖突點分布情況如圖2.4。圖2.SEQ圖\*ARABIC\s14無任何控制交叉口機(jī)動車、非機(jī)動車、行人沖突點分布圖表2SEQ表格\*ARABIC\s12無任何控制的交叉口處機(jī)動車、非機(jī)動車、行人沖突點數(shù)量沖突類型交叉點合流點分流點總共機(jī)動車-機(jī)動車168832機(jī)動車-非機(jī)動車5656機(jī)動車-行人88非機(jī)動車-非機(jī)動車168832非機(jī)動車-行人882.2.2信號控制平面交叉口交通沖突分析（1）如果只算機(jī)動車流在交叉口處產(chǎn)生的沖突點而言，對于有信號控制的交叉口為例，則在交叉口的沖突點分布情況如圖2.5。圖2.SEQ圖\*ARABIC\s15信號控制為兩相位的交叉口沖突點分布圖表2SEQ表格\*ARABIC\s13信號控制為兩相位的交叉口機(jī)動車沖突點數(shù)量沖突類型交叉點合流點分流點總共機(jī)動車-機(jī)動車2248（2）如果只算行人和非機(jī)動車流在交叉口產(chǎn)生的沖突點而言，對于有信號控制的交叉口為例，則在交叉口的沖突點分布情況如圖2.6。圖2.SEQ圖\*ARABIC\s16有信號控制交叉口機(jī)動車、非機(jī)動車、行人沖突點分布圖表2SEQ表格\*ARABIC\s14有信號控制交叉口機(jī)動車、非機(jī)動車、行人各類沖突點數(shù)量沖突類型交叉點合流點分流點總共機(jī)動車-機(jī)動車24410機(jī)動車-非機(jī)動車1414機(jī)動車-行人44非機(jī)動車-非機(jī)動車24410非機(jī)動車-行人44通過上述對交叉口有沒有控制的情況分析對比，可以說明交叉口的通行效率低下很大的原因是因為大量的沖突點的存在。所以當(dāng)我們對交叉口進(jìn)行信號控制，可以很明顯的看出沖突點在減少。目前在我國大多數(shù)的城市交叉口，一般都是考慮通過信號控制來消除沖突點，而一般是通過路口渠化措施來解決交叉口存在的分流點，某些交叉口也根據(jù)其交叉口自身的具體情況來消除合流點。2.2.3交叉口交通流沖突解決方法交叉口混合流的關(guān)鍵問題在與機(jī)動車，非機(jī)動車和行人彼此之間的行走路線存在相互交織，重疊的情況，正是因為它們這種相互之前的干擾造成了交叉口產(chǎn)生擁堵，以至于交通秩序混亂，效率低下。所以，讓交叉口的混合流分離，在各自的道路有序的前行，對于改善信號交叉口交通組織至關(guān)重要。（1）采取空間分離的方式在信號交叉口，通過“交通渠化”的方法，我們就可以在空間上對沖突點進(jìn)行相互分離，即采用渠化手段對交通流進(jìn)行隔離和引導(dǎo)。通過渠化方法，可以將交叉口本來隨機(jī)形成的沖突點給固定下來，然后再利用交通設(shè)施：如安裝交通標(biāo)志，施畫標(biāo)線等，在空間上分離這三種交通流，最大程度上的提升交叉口處的通行能力。（2）采取時間分離的方式信號交叉口則是指通過信號燈顯示的燈色，讓汽車自覺的遵守交通規(guī)則，從而來達(dá)到指引車輛有序的通過路口。在交叉口采用信號控制的方式，可以在時間上消除或減少交通沖突點，來有效分離各種交通流。如圖2.5所示，可以明顯的看出采用多相位的信號控制方案，可以有效地分離交叉口處不同轉(zhuǎn)向的車輛，讓他們不在同一時間點通過路口來避免車輛彼此的影響和沖突。2.3交通組織優(yōu)化綜述2.3.1交叉口交通組織的優(yōu)化思路交通組織實際上也可以說是交通流向和流速組織，而交通組織的優(yōu)化則是在空間和時間上將不同時段的各種交通流相結(jié)合，合理地分配在城市現(xiàn)有的道路網(wǎng)空間內(nèi)，從而讓道路的交通運行狀況有序暢通。交通組織優(yōu)化除了可以采用各種交通的政策之外，還可以在微觀上對交叉口進(jìn)行渠化或是配時上的設(shè)置來達(dá)到改善交通組織，在空間上需要做到不浪費土地，而在時間上需要做到不損耗一秒。而在本文研究的交叉口交通組織改善，重點在于對各種不同交通流的分隔。采取的方法是在最大化的利用時間和空間的基礎(chǔ)上，讓交叉口處的混合交通流的沖突相互分開，從而達(dá)到優(yōu)化交叉口交通組織的目的。2.3.2交叉口交通組織優(yōu)化步驟無論是對新建成的信號交叉口進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計還是對已存在的信號交叉口進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，第一步都是得從交叉口實際現(xiàn)狀入手。得對交叉口的實際現(xiàn)狀、交叉口處的交通流的流向、和交叉口渠化措施、信號配時方案等進(jìn)行調(diào)查和分析，明確交叉口所存在的問題和該交叉口產(chǎn)生問題的原因；然后再根據(jù)調(diào)查的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后根據(jù)交叉口的問題確定相應(yīng)的優(yōu)化對策，從空間和時間上，即利用渠化措施和信號配時來減少沖突點，得出初步的交通組織優(yōu)化方案。最后，對目前的方案進(jìn)行改進(jìn)和檢驗，得出最優(yōu)的改進(jìn)方案后，講改進(jìn)前后的方案進(jìn)行仿真評價，來確定最終的交通組織優(yōu)化方案。

三、交叉口渠化方法研究平面交叉口作為路網(wǎng)的重要節(jié)點，是行人和車輛匯集的地方，所以此處的交通流量大而且交通沖突較多。對交叉口進(jìn)行交通組織優(yōu)化，就是要對交叉口處存在的沖突點加以控制，使得路口交通處于高效有序的運行狀態(tài)。而交叉口渠化能有效的疏導(dǎo)各種交通流。而且經(jīng)過研究表明合理的交通渠化措施可以更加高效的利用土地資源，更大化的為此處的交通流提供便利，改善交叉口交通秩序。3.1交通渠化的定義交通渠化就是通過各種方法對行駛在道路上的車輛進(jìn)行分隔，可使得各種交通流按照所劃分的車道，安全有序的運行。一般渠化方法都是最大程度的利用各種交通設(shè)施來實現(xiàn)對行人車輛的引導(dǎo)和隔離。3.2信號交叉口的渠化方法3.2.1導(dǎo)向車道的設(shè)置導(dǎo)向車道我們一般用來形容在交叉口處重新劃分車道的進(jìn)口道。導(dǎo)向車道的設(shè)置不但可以提高路口通行能力，而且還能很好的改善交叉口的交通秩序。（1）導(dǎo)向車道數(shù)的設(shè)置條件按不同行駛方向，各個進(jìn)口道的導(dǎo)向車道要大于等于所在路段的車道數(shù)，而且出口道的車道數(shù)不能少于進(jìn)口道的車道數(shù)。如果道路出口道的情況不能滿足，那就得對交叉口進(jìn)口道的車道功能重新進(jìn)行劃分，如若要減少出口道的車道數(shù)的話，最少也要讓出口道的車道數(shù)和進(jìn)口的直行車的車道數(shù)相等。（2）道路寬度與導(dǎo)向車道設(shè)置關(guān)系當(dāng)?shù)缆穼挾仍?2-18m的時候，最少要渠化一條導(dǎo)向車道，不用設(shè)置導(dǎo)向箭頭。當(dāng)?shù)缆穼挾仍?8-24m的時候，最少要渠化兩條導(dǎo)向車道，根據(jù)流量流速設(shè)置導(dǎo)向箭頭。當(dāng)?shù)缆穼挾仍?4-30m的時候，最少要渠化三條導(dǎo)向車道，根據(jù)流量流速設(shè)置導(dǎo)向箭頭。當(dāng)?shù)缆穼挾仍?0m以上的時候，最少要渠化四條導(dǎo)向車道，根據(jù)流量流速設(shè)置導(dǎo)向箭頭。根據(jù)國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，城市道路的路段車道設(shè)置寬度應(yīng)該在3.25m～3.75m（部分特殊情況下可大于3.75m），但是由于交叉口處的車道一般比車行道要窄，所以我們在必要的時候可以進(jìn)行削減。但為了駕駛員的行駛安全，我們一般都會讓行駛車道在一定的范圍內(nèi)，因為如果行駛車道距離過寬，可能會使得車輛行駛時不太顧忌相鄰車道上的行駛車輛，從而加速行駛，降低了行駛安全性。而且進(jìn)口車道距離設(shè)置過寬在一定程度上會影響進(jìn)口車道的數(shù)量，不利于交叉口通行能力。但如果車道距離過于窄小，相鄰車道間的車輛將不易正常安全通行，彼此干擾較大。相對于路段車道的設(shè)置寬度，設(shè)置導(dǎo)向車道時，其寬度可以借鑒如下標(biāo)準(zhǔn)。表31導(dǎo)向車道設(shè)置寬度表車道功能車道寬度（米/條）小型汽車直行≥2.7混合專用直行2.8-3.0混合專用左（右）轉(zhuǎn)3.0機(jī)動車出口≥3.0非機(jī)動車出口≥3.0（3）左轉(zhuǎn)導(dǎo)向車道的設(shè)置如果在交叉口處出現(xiàn)進(jìn)口道左轉(zhuǎn)車輛流量大于該方向進(jìn)口總量的15%這種情況,就應(yīng)該設(shè)置左轉(zhuǎn)專用車道。=1\*GB3①在允許的范圍內(nèi)移動中心(線)護(hù)欄設(shè)置，就是將交叉口處的中心線進(jìn)行平移，然后給出交叉口設(shè)置左轉(zhuǎn)車道的寬度。圖3.SEQ圖\*ARABIC\s11移動車道中心線設(shè)置左轉(zhuǎn)車道=2\*GB3②在分隔帶尺寸允許的情況下(大于3米)可縮窄或中斷分隔帶來增加一條左轉(zhuǎn)車道。如若消除中央分隔帶之后還不能夠滿足該方向左轉(zhuǎn)車的車道寬度的時候，可以同時減少車道寬度來達(dá)到左轉(zhuǎn)車道的寬度。圖3.SEQ圖\*ARABIC\s12去除中央分隔帶來設(shè)置左轉(zhuǎn)車道=3\*GB3③如果多相位信號路口的放行是先讓直行車通過后再讓左轉(zhuǎn)車通過的情況，我們可以就在左轉(zhuǎn)車道的前面設(shè)置左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)。圖3.SEQ圖\*ARABIC\s13左轉(zhuǎn)彎待轉(zhuǎn)區(qū)示意圖=4\*GB3④如果該交叉口處只存在道路中線或中央護(hù)欄的現(xiàn)象，可以適當(dāng)調(diào)整道路中線或中央護(hù)欄位置，并通過壓縮各條車道寬度來達(dá)到目的。（4）設(shè)置右轉(zhuǎn)的導(dǎo)向車道 因為在大多數(shù)情況下右轉(zhuǎn)車輛都不受信號控制。所以在設(shè)置專用右轉(zhuǎn)車道時主要是考慮如何跟其他不同流向的車進(jìn)行空間分離即可。常見的右轉(zhuǎn)導(dǎo)向車道的設(shè)置方式。=1\*GB3①在條件允許的的情況下，可以對交叉口的寬度來擴(kuò)寬，而進(jìn)口車道擴(kuò)寬時的長度y應(yīng)該以紅燈時停車等候的最后一輛車來確定。這樣方便后來的右轉(zhuǎn)車輛駛?cè)朐鰯U(kuò)的右轉(zhuǎn)車道。一般情況下長度為五十到七十米。出口段長度z，可以讓橫向道路上的直行車流不受右轉(zhuǎn)車輛的影響。所以應(yīng)該增拓二十到四十米的候駛段。拓寬示意圖如圖3.4所示。圖3.SEQ圖\*ARABIC\s14標(biāo)準(zhǔn)信號交叉口擴(kuò)寬圖=2\*GB3②如果在交叉口處有存在輔路，且輔路長度大于六米的情況下，可以讓車輛借助該輔路來進(jìn)行右轉(zhuǎn)。=3\*GB3③如若交叉口處情況允許，可以讓右轉(zhuǎn)的車輛在還沒到交叉口的時候提前分流，然后交叉口內(nèi)禁止右轉(zhuǎn)，有利于減少交叉口的負(fù)荷。如果有右轉(zhuǎn)交通流較大的情況，可以直接設(shè)置右轉(zhuǎn)匝道。渠化島位置以及右轉(zhuǎn)車道的長度均根據(jù)車速確定。圖3.SEQ圖\*ARABIC\s15右轉(zhuǎn)匝道示意圖（5）機(jī)非隔離可以根據(jù)交叉口非機(jī)動車流的情況，來決定交叉口處需不需要設(shè)置非機(jī)動車左轉(zhuǎn)彎停止線以及非機(jī)動車禁駛區(qū)。3.2.2標(biāo)志標(biāo)線渠化中是常見的手段之二：設(shè)置標(biāo)志標(biāo)線，因為醒目的標(biāo)志和標(biāo)線給與駕駛員和行人信息，有效的引導(dǎo)交通參與者通過交叉口。而且交通人員一般都是通過特定的道路交通標(biāo)志來獲取信息。從而使交通參與者在不同的情況下做出正確的選擇，從而達(dá)到引導(dǎo)交通的目的。例如我們常用的指路標(biāo)志、指示標(biāo)志、以及掉頭標(biāo)志等，可以讓駕駛員在行駛過程中進(jìn)行參照。而在各種渠化標(biāo)線中，最常見的有交叉口處的停止線，導(dǎo)線車道線、導(dǎo)流線還有人行車道線等。當(dāng)機(jī)動車從車道駛?cè)氲浇徊婵诘臅r候，為了讓各個流向的車輛有秩序，避免沖突的情況下，應(yīng)該盡量的讓車輛行駛的軌跡順暢和規(guī)范。所以應(yīng)該采取措施來規(guī)范交通流的行駛軌跡和空間。如通過導(dǎo)流線來引導(dǎo)或限定各股交通流的行駛軌跡等做法。而人行橫道應(yīng)該設(shè)置在盡可能靠近交叉口處，并且盡量做到與機(jī)動車道相垂直。需要注意的是，在臨近交叉口處的導(dǎo)向車道線一般都是施畫為實線，這樣來提醒車輛不在此處能隨意變換車道。3.2.3交通島的設(shè)置布置交通島也是一種十分有效的渠化措施，在交叉口處各種高出于路面的島，根據(jù)其本身的位置和功能，一般有這四種：分車島(分隔帶)、中心島、方向島和安全島。（1）分車島(分隔帶)，一般用來隔離本方向或者對向的車流，來保證行駛安全。（2）中心島，整個形狀類似于圓形狀。在環(huán)形交叉口中可作為環(huán)島，有時候還能作為交通警察現(xiàn)場指揮的站臺。（3）方向島，主要功能是引導(dǎo)和指示車輛行駛，將車流分離出去。一般是為了減少沖突而將右轉(zhuǎn)車流和自行車流分離出去。并且可在上面設(shè)置交通標(biāo)志和照明桿等。（4）安全島，一般作為行人等候過街站立的地方，有時候也由設(shè)置在交叉口處的方向島和分車島來擔(dān)任這個作用。很多情況下都是一島多用。在面積較大且車流復(fù)雜的信號交叉口較為多見。3.2.4公交港灣設(shè)置公交港灣是將公交?？康牡胤皆O(shè)置于道路正在行駛的車道外，有利于解決交通擁堵和交通秩序混亂的現(xiàn)象。如圖3.6所示：設(shè)置全港灣式公交停靠站時如果利用機(jī)非分隔帶，需要注意的是機(jī)非分隔帶得大于四米的路段才可以。圖3.SEQ圖\*ARABIC\s16利用機(jī)非分隔帶設(shè)置的全港灣式公交站示意圖3.3 信號交叉口渠化設(shè)計流程信號交叉口渠化設(shè)計是比較復(fù)雜的，除了要調(diào)查大量的數(shù)據(jù)之外，還得考慮渠化設(shè)計和信號設(shè)計的協(xié)調(diào)，如圖3.7所示，針對不同的階段進(jìn)行不同的規(guī)劃設(shè)計，從最開始的交通調(diào)查階段，到渠化設(shè)計階段，最后考慮各種設(shè)計是否協(xié)調(diào)，從而最終得出最優(yōu)設(shè)計方案。圖3.SEQ圖\*ARABIC\s17信號交叉口渠化設(shè)計流程圖

四、交叉口信號設(shè)計方法研究交叉口信號設(shè)計可以實現(xiàn)在時間上分隔流向不同的交通流。在我國目前的情況下，解決交通問題的最有效的方法之一就是對交叉口進(jìn)行信號控制優(yōu)化，也是本篇論文重點研究的對象。單點信號優(yōu)化設(shè)計的內(nèi)容為信號控制設(shè)計，相位方案設(shè)計和信號配時設(shè)計。4.1信號控制方式交叉口信號控制主要是在時間上將不同流向的交通流進(jìn)行分隔，而就單個交叉口而言，一般是定時控制或者感應(yīng)控制這兩種控制方式。我們較為常用的是定時控制這種方法。定時控制對于感應(yīng)控制來說比較具有獨立性，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相位和信號配時來運行，并且安裝和維修比較方便快捷。而感應(yīng)控制一般都是在交叉口交通量變化比較大的時候才能得到最大的體現(xiàn)。4.2信號方案的確定信號方案設(shè)計是信號控制中重要組成，而相位方案指的是各個相位的組合方式，信號相位數(shù)的增多或減少，對應(yīng)的會改變此處信號配時時間的增加或減少。而且道路路口的通行能力也會因為正確合理的相位和相序而大大提高。因此，有必要從多個相位組合的方案中選出最佳的相位方案。4.2.1信號相位的選擇信號相位主要分為兩相位信號和多相位信號。兩相位信號的適合于各種渠化設(shè)置，但多相位信號控制則需要根據(jù)路口處渠化的情況和平峰高峰時期的實際流量來確定。因此在確定信號相位時有必要考慮此處的交通安全，交通效率，交通狀況和協(xié)調(diào)控制的效果。（1）根據(jù)路口的放行方法來確定信號相位=1\*GB3①對于按照時間分離法放行的路口，除了考慮交叉口處車輛的正常行駛之外，還要考慮到行人過街的相位和過街等待時間，所以信號相位設(shè)置一般都在兩個以上。圖4.SEQ圖\*ARABIC\s11時間分離法信號相位圖=2\*GB3②對于按照空間分離法放行的路口，一般不用考慮太多其他的因素，行人相位可以直接根據(jù)機(jī)動車的直行相位配置。圖4.SEQ圖\*ARABIC\s12空間分離法信號相位圖=3\*GB3③對于按照時空分離法放行的路口圖4.SEQ圖\*ARABIC\s13時空分離法信號相位圖（2）根據(jù)交叉口導(dǎo)向車道渠化措施確定信號相位假設(shè)交叉口處如果是直左車道，那么信號上就不能設(shè)置有左轉(zhuǎn)的相位，不然會使得該車道直行車不能在該相位通過，造成車輛排隊。但交叉口如果有左轉(zhuǎn)車道，那在信號上就應(yīng)該有對應(yīng)左轉(zhuǎn)的信號相位。所以在設(shè)置相位時得注意。（3）不同進(jìn)口道車流量不均衡的信號相位=1\*GB3①某一進(jìn)口道內(nèi)部流量比不均衡例如同一方向的進(jìn)口道內(nèi)部直行車流量比與左轉(zhuǎn)車流量比相差過大，以西進(jìn)口道為例。圖4.SEQ圖\*ARABIC\s14進(jìn)口道內(nèi)部流量不均衡相位組合方案=2\*GB3②進(jìn)口道之間流量不均衡進(jìn)口道之間流量不均衡是指一個交叉口內(nèi)不同方向上的進(jìn)口道之間的車流流量比相差過大,以東進(jìn)口道與西進(jìn)口道不均衡為例。圖4.SEQ圖\*ARABIC\s15進(jìn)口道內(nèi)部流量不均衡相位組合方案4.2.2信號相序的設(shè)計信號相序的設(shè)計的用途是用于確定各信號相位的順序，主要是考慮多相位在相位組合和銜接上面的信號控制設(shè)計，力求設(shè)計方案能夠使得交叉口運行效率達(dá)到最大。4.3信號配時計算方法單個交叉口的配時非常適合用定時控制這種實時性好的信號控制方法，本文對信號交叉口采用的信號控制方法為定時控制方法。在交通工程學(xué)的發(fā)展中，出現(xiàn)了很多用于計算配時的方法，英國的Webster法和國內(nèi)的等效交通量法為本文所用計算配時的方法。4.3.1英國的Webster法這個方法是以交叉口最大通行能力和車輛的最小延誤為目的，在綠燈時間內(nèi)讓通過交叉口的車輛最多，并且根據(jù)其交通現(xiàn)狀來確定最佳的信號配時方案。而進(jìn)行配時前不僅要對各種參數(shù)的確定，還得確定信號控制方式和相位方案。（1）信號周期信號周期是指各個方向的信號燈進(jìn)行紅綠黃三種顏色都顯示所需要的時間。計算得到的最佳周期是以追求總延誤最小為目標(biāo)，其計算公式為：C （4-1）式中：C0——信號最佳周期（sY——組成周期全部相位的最大流量比之和L——周期總損失時間（s）其計算公式（4-2）所示L （4-2）Y= （4-3）式中：l——指車輛啟動損失時間，一般為3s;I——綠燈間隔時間（黃燈時間+全紅時間）A——黃燈時間n——周期內(nèi)相位數(shù);Yi——第i（2）綠信比相位所占綠燈時間與周期時間之比稱為綠信比，符號為ge，可用公式(4-4)g （4-4）式中：Ge——有效綠燈時間（sIi——第i相位綠燈間隔時間（sAi——第i相黃燈時間（s各相位實際顯示綠燈時間：g=（3）飽和流量的確定飽和流量指綠燈時間內(nèi)進(jìn)口道的行駛車輛通過交叉口處停車線的最大值。表4.1為進(jìn)口車道寬度為3.0～3.5m時各進(jìn)口道基本的飽和流量Shi表4.1各類進(jìn)口車道的基本飽和流量S車道Shi直行車道1400～2000，平均1650左轉(zhuǎn)車道1300～1800，平均1550右轉(zhuǎn)車道15504.3.2等效交通量法(1)等效交通量在根據(jù)交通量確定信號周期長度時，需將交叉口交通量轉(zhuǎn)換為等效交通量。用符號Ve表示。在計算等效交通量時，應(yīng)該選取各相位交通量最大的那股車流量，來作為計算依據(jù)，最后將各相位中的最大車流量相加，得到的就是該信號交叉口的等效交通量VV （4-5）式中：Ve——等效交通量（pcu/hV——交叉口實際交通量（pcu/h）H——公交車、貨車車輛數(shù)（pcu/h）L——左轉(zhuǎn)車輛數(shù)(pcu/h)n——進(jìn)口有效車道數(shù)（2）信號周期T= （4-6）式中：T——信號周期（s）P——相位數(shù)(3)綠燈時間當(dāng)根據(jù)交通量計算出信號周期后，各相位的有效綠燈時間的確定依據(jù)該相位的最大車流量在總等效交通量中所占的比值來進(jìn)行分配計算。

五、實例建模與優(yōu)化方案評價5.1交叉口基本情況5.1.1交叉口幾何條件本次研究分析的交叉口是十字形交叉口，而且該交叉口的東西進(jìn)口道都是三車道，里面包括一條直行車道，一條直左車道和一條右轉(zhuǎn)車道。且東西出口道也為三車道。但東出口到車道標(biāo)線模糊，西出口到有一公交專用道。南北進(jìn)口道也都是直左，直行，直右車道各一條，總進(jìn)口道車道數(shù)，出口道也為3條。各個方向的機(jī)動車道寬度為3.25m。圖5.1為該交叉口的幾何特征示意圖。圖5.SEQ圖\*ARABIC\s11交叉口的幾何特征示意圖5.1.2交叉口信號相位及配時方案該信號交叉口現(xiàn)有相位采用四相位，分別是四個路口輪流放行，并且該交叉口現(xiàn)狀的信號周期為154秒?，F(xiàn)有信號配時方案以及相位方案如下所示。圖5.SEQ圖\*ARABIC\s12交叉口相位方案圖表5SEQ表格\*ARABIC\s11交叉口相位配時數(shù)據(jù)表相位第一相位第二相位第三相位第四相位綠燈時間32s32s42s36s黃燈時間3s3s3s3s圖5.SEQ圖\*ARABIC\s13交叉口信號配時圖5.1.3交叉口交通流量表

表52交叉口流量數(shù)據(jù)表進(jìn)口流向小汽車公交車各轉(zhuǎn)向交通量東進(jìn)口左轉(zhuǎn)15420174直行26337300右轉(zhuǎn)16115176西進(jìn)口左轉(zhuǎn)8515100直行33632368右轉(zhuǎn)12510135南進(jìn)口左轉(zhuǎn)17220192直行75053803右轉(zhuǎn)9913112北進(jìn)口左轉(zhuǎn)17046216直行69640736右轉(zhuǎn)116121285.1.4交叉口存在問題分析通過對交叉口的調(diào)查和分析，發(fā)覺交叉口存在這幾點交通問題。（1）東出口行駛車道標(biāo)線模糊。（2）西出口的公交車站點位置離交叉口過近，對該相位綠燈時容易造成車輛延誤并且使得排隊時間變長。（3）交叉口的渠化設(shè)施和配時方案不太合理，間接的增加車輛排隊長度以及排隊時間。并且南北方向上左轉(zhuǎn)車輛數(shù)均超過南北方向上車流量的15%，卻沒有專門的左轉(zhuǎn)車道。5.2信號交叉口交通組織的優(yōu)化方案 5.2.1交叉口渠化交通的優(yōu)化方案在對交叉口進(jìn)行分析研究后提出了三個渠化交通的優(yōu)化措施。（1）重新施畫交叉口東出口道的標(biāo)線。（2）將離西出口的不遠(yuǎn)處公交車站往遠(yuǎn)處移動三十至五十米，使其不影響該路口直行車的行駛。（3）而且南北方向中間的綠化帶足夠?qū)挷⑶夷媳狈较蛏献筠D(zhuǎn)車輛數(shù)均超過南北方向上車流量的15%，所以可以對南北兩個方向進(jìn)行擴(kuò)寬路口處理，可將近交叉口處中間的綠化帶進(jìn)行縮減，為南北進(jìn)口增設(shè)一條專向左轉(zhuǎn)車道，車道長度為80m。具體渠化交通優(yōu)化方案如圖5.4。圖5.SEQ圖\*ARABIC\s14交叉口渠化交通優(yōu)化圖5.2.2交叉口信號控制優(yōu)化方案（1）相位方案由交叉口車流量數(shù)據(jù)分析可知，南北方向的直行車相對較多，左轉(zhuǎn)車也占有一定比例。但左轉(zhuǎn)車相對于直行車而言較少。而現(xiàn)在因為南北方向增設(shè)了一條左轉(zhuǎn)車道，所以可以考慮南北方向的左轉(zhuǎn)車單獨放行，然后南北方向的直轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)一起放行。這樣可以將左轉(zhuǎn)車縮減的信號時長放在直行和右轉(zhuǎn)這個相位，便于更多的車輛通行。具體相位方案如圖5.5所示。圖5.SEQ圖\*ARABIC\s15交叉口信號相位優(yōu)化方案圖（2）信號配時=1\*GB3①Wesbster配時法表53交叉口配時所需數(shù)據(jù)表進(jìn)口流向流量飽和流量流量比東進(jìn)口左轉(zhuǎn)17415500.112直行30016500.182右轉(zhuǎn)17615500.114西進(jìn)口左轉(zhuǎn)10015500.065直行36816500.223右轉(zhuǎn)13515500.087南進(jìn)口左轉(zhuǎn)19215500.124直行80333000.243右轉(zhuǎn)11215500.072北進(jìn)口左轉(zhuǎn)21615500.139直行73633000.223右轉(zhuǎn)12815500.083由第四章的公式4.3，由上表可知：相位一的最大流量比為：Y1=相位二的最大流量比為：Y2=相位三的最大流量比為：Y3=相位四的最大流量比為：Y4=各相位流量比之和為：Y=Y1+因為Y值的計算小于0.9，證明該方案合理可行，所以不需要對信號配時方案進(jìn)行重新修改。在該設(shè)計方案中：黃燈時間取3s，全紅時間取1s，車輛起步損失時間取3s，所以在每個相位中損失時間為4s，信號周期總損失時間為12s。最佳周期：C0=1.5L+51-Y=總有效綠燈時間：Ge=G各相位有效綠燈時間；ge1=GeYge2=GeY2ge3=GeYge4=GeY表54交叉口信號配時優(yōu)化方案一數(shù)據(jù)表相位綠燈時間黃燈時間相位一（東方向全放）28s3s相位二（西方向全放）34s3s相位三（南北方向左轉(zhuǎn)）21s3s相位四（南北方向直行和右轉(zhuǎn)37s3s=2\*GB3②等效交通量法由公式4.5可知，Ve東=V+0.5H+0.6Ln=Ve西=V+0.5H+0.6Ln=Ve南左=V+0.5H+0.6Ln=Ve北左=V+0.5H+0.6Ln=Ve南直右=V+0.5H+0.6Ln=Ve北直右=V+0.5H+0.6Ln=Ve=Ve東+Ve西+max（=263.5+230.5+152.6+316=962.6（Veh/h）根據(jù)式子（4.6）采用等效交通量法時的信號周期。T=13330P1333-Ve=因為周期T=144s，而且黃燈時間和全紅時間仍然為3s，1s，故總有效綠燈時間為tg=144-4×4=128stg1=tgVetg2=tgtg3=ttg4=t表55交叉口信號配時優(yōu)化方案二數(shù)據(jù)表相位綠燈時間黃燈時間相位一（東方向全放）35s3s相位二（西方向全放）30s3s相位三（南北方向左轉(zhuǎn)）20s3s相位四（南北方向直行和右轉(zhuǎn)）42s3s5.2.3優(yōu)化方案的提出方案一：采用剛剛上述提出的渠化交通優(yōu)化方案，即在交叉口處的南北方向進(jìn)口道多增設(shè)一條左轉(zhuǎn)專用車道，并用剛剛重新設(shè)定相位的配時，用Webster法計算后得到改方案的信號周期為136秒，其中四個相位中有效綠燈的時間分別為28秒，34秒，21秒，37秒。信號配時方案優(yōu)化圖如下所示。圖5.SEQ圖\*ARABIC\s16交叉口優(yōu)化方案一信號配時圖方案二：同樣是采用剛剛上述提出的渠化交通優(yōu)化方案，即在交叉口處的南北方向進(jìn)口道多增設(shè)一條左轉(zhuǎn)專用車道，并用剛剛重新設(shè)定相位的配時，用等效交通量法法計算所得的信號周期為144秒，其中四個相位有效綠燈的時間分別為35秒，31秒，20秒，42秒。信號配時方案優(yōu)化圖如下所示。圖5.SEQ圖\*ARABIC\s17交叉口優(yōu)化方案二信號配時圖5.3仿真相關(guān)操作本文對該交叉口采用仿真軟件來進(jìn)行仿真評價，將調(diào)查所得的交叉口數(shù)據(jù)作為仿真數(shù)據(jù)，然后對優(yōu)化前后的交叉口的方案進(jìn)行仿真比較。VISSIM仿真模型的建立過程有以下幾個步驟：（1）先將交叉口的路網(wǎng)背景圖導(dǎo)入，這樣有利于在軟件上建立仿真路網(wǎng)。在導(dǎo)入的平面圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)一定的比例尺然后以該平面圖為背景來創(chuàng)建路網(wǎng)。并按照路網(wǎng)圖畫出交叉口。（2）VISSIM中交叉口原有的數(shù)據(jù)不改動。路網(wǎng)建立完成之后根據(jù)所選交叉口路段或路徑行駛車輛類型的不同，然后根據(jù)采集的交通量（如交叉口東西南北四個方向進(jìn)口道的車流量）進(jìn)行流量的輸入。（3）進(jìn)行車輛行駛路徑的選擇，根據(jù)實際路口上各個方向的車流的行駛方向進(jìn)行創(chuàng)建。車輛的行駛路徑由路徑?jīng)Q策點以及路徑?jīng)Q策目的地點組成，但是一個路徑?jīng)Q策點可以有多個路徑?jīng)Q策目的地。之后進(jìn)行沖突區(qū)域的設(shè)置，用來定義沖突車流的優(yōu)先通行性，并根據(jù)自己的需要輸入公共交通。（4）加入信號控制，為交叉口設(shè)置信號燈，編輯信號控制機(jī)，輸入各個相位的時長。并仔細(xì)的輸入剛剛計算所得的相位綠燈時間、黃燈時間、以及各相位的顯示順序。（5）建立好仿真模型之后，對仿真過程中所需要得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置后，然后對現(xiàn)狀方案和兩種優(yōu)化方案來進(jìn)行仿真，其仿真運行分別如圖所示。5.4優(yōu)化方案仿真結(jié)果評價交叉口車輛的行程時間、延誤、和平均排隊長度這三個數(shù)據(jù)為本文采取的仿真評價指標(biāo)。通過這三個數(shù)據(jù)的對比，可以間接的看出交叉口的沖突情況。5.4.1行程時間從某個起點行駛到終點這段路程所耗費的時間稱為行程時間，而通過這個可以檢測出車輛通過該段路的平均行程時間。表5.2所示為在該行程時間內(nèi)駛過所選斷面的車輛數(shù)量以及所花費的行程時間。表56交叉口原有方案行程時間以及車輛通過量表出口車輛通過量行程時間東4466.7西5371.2南10791.9北9479.6平均值7577.4表57交叉口優(yōu)化方案1行程時間以及車輛通過量表出口車輛通過量行程時間東5066.5西5756.2南11060.1北10968.6平均值8262.9表58交叉口優(yōu)化方案2行程時間以及車輛通過量表出口車輛通過量行程時間東4762.5西5265.4南12461.6北10069.5平均值8164.8圖5.SEQ圖\*ARABIC\s18三種方案行程時間以及車輛通過量比較圖通過上述數(shù)據(jù)對比可以得知，在對交叉口進(jìn)行交通組織優(yōu)化之后，雖然說在該路段的車輛通過量變化不大，但是在行程時間上卻明顯的可以看出兩個優(yōu)化方案的行程時間是要比原方案用時少。5.4.2延誤車輛從起點行駛到終點之間所損失的時間我們稱為延誤。表59交叉口原有方案延誤表進(jìn)口延誤東51.6西55.5南77.2北64.2平均值62.1表510交叉口優(yōu)化方案1延誤表進(jìn)口延誤東51.5西40.5南44.9北54平均值47.7表511交叉口優(yōu)化方案2延誤表進(jìn)口延誤東47.6西49.7南54.2北47.1平均值49.7圖5.SEQ圖\*ARABIC\s19三種方案延誤比較圖通過上述數(shù)據(jù)對比可以得知，在對交叉口進(jìn)行交通組織優(yōu)化之后，就延誤這個數(shù)據(jù)而言，兩個優(yōu)化方案都在原基礎(chǔ)上減少了14s和12s，在一定程度上改善了車輛通過該交叉口時造成的延誤。5.4.3平均排隊長度本文采用VISSIM中的排隊計數(shù)器中檢測得到的平均排隊長度來評價交叉口交通組織優(yōu)化方案。下述表為原有方案和兩種優(yōu)化方案檢測得到的平均排隊長度。表512交叉口原有方案平均排隊長度表進(jìn)口平均排隊長度東23西18南84.7北50.7平均值44.1表513交叉口優(yōu)化方案平均排隊長度表進(jìn)口平均排隊長度東22.5西17南29北25平均值23.4表5SEQ表格\*ARABIC\s114交叉口優(yōu)化方案平均排隊長度表進(jìn)口平均排隊長度東20.5西20南29北29.5平均值24.8圖5.SEQ圖\*ARABIC\s110三種方案平均排隊長度比較圖通過上述數(shù)據(jù)對比可以得知，在對交叉口進(jìn)行交通組織優(yōu)化之后，優(yōu)化后的方案與原有方案造成的評價排隊長度相比減少47%和44%，可見交叉口的通行效率得到了很大的提升。通過仿真得到的原有方案和兩個優(yōu)化方案的行程時間、延誤和平均排隊長度來比較，明顯的看出交叉口經(jīng)過渠化和重新配時之后，交叉口的效率得到了很大的提升。說明本文的優(yōu)化方案可以緩解交通運行壓力，減少交叉口內(nèi)車輛造成的沖突，并大大的提升了交叉口通行效率，證實了本文優(yōu)化措施的科學(xué)性。其中又以優(yōu)化方案一的控制方案更為合理。所以最終交叉口交通組織優(yōu)化方案采取優(yōu)化方案一。

六、結(jié)論與展望結(jié)論城市信號交叉口處是交通流的聚集點和疏散點，城市的交通情況和運行的狀態(tài)與各個交叉口密切相關(guān)。但是因為汽車保有量的急速增多引發(fā)的交通問題造成交叉口通行能力的下降。所以，對交叉口交通組織進(jìn)行合理優(yōu)化是提高交叉口交通效益的可行措施。本文正是在此背景下展開研究，論文主要做了以下幾方面的工作：1、就城市目前的交通現(xiàn)狀進(jìn)行討論，然后指出所存在的交通問題，明晰了交叉口交通組織優(yōu)化的重要性。2、對城市交叉口處的沖突進(jìn)行研究分析，結(jié)合交叉口的實際情況，依據(jù)從空間和時間上分離交通流的原則，總結(jié)了交通渠化措施和信號控制配時這兩種能消減沖突點的可行的方法，并列舉了常見的渠化和兩種配時計算方法，為交通組織優(yōu)化提供了一定的理論基礎(chǔ)。3、根據(jù)本文所選取交叉口的實際情況，結(jié)合渠化和配時這兩個方面的問題，給出了具體的優(yōu)化方案，然后在仿真數(shù)據(jù)中選取了車輛行程時間，延誤和平均排隊長度這三個評價指標(biāo)，運用VISSIM交通仿真軟件對優(yōu)化前后方案進(jìn)行仿真。最終通過仿真得出的結(jié)果對比，證明本文的優(yōu)化方案效果明顯，有一定的實用意義。展望1、需要進(jìn)一步對交叉口處的混合交通流特性進(jìn)行詳細(xì)的分析，并且在采用評價指標(biāo)是沒有考慮環(huán)境方面和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行相關(guān)評價。2、本文的交叉口交通組織優(yōu)化方案，只采用了VISSIM仿真軟件對其進(jìn)行仿真驗證評價，考慮的是理想的情況，即所有交通參與者都是嚴(yán)格遵守交通規(guī)則，從而得到的數(shù)據(jù)，不能完全說明該方案的有效性。需要進(jìn)一步的在實踐中檢驗。

參考文獻(xiàn)US.DepartmentofTranspotation.ManualonUniformTrafficControlDevices(MUTCD),Deeember2000.同濟(jì)大學(xué)，《城市道路平面交叉口規(guī)劃與設(shè)計規(guī)程》，DGJOg.96.2ooy，2001.楊曉光，白玉，馬萬經(jīng)等.交通設(shè)計[M].北京：人民交通出版社,2010.9.陽蘭.對城市道路交叉口交通組織優(yōu)化設(shè)計的分析[J].城市道橋與防洪,2014,6(6):18~20Webster,F.V.(1958).“TrafficSignalSettings.”RoadResearchTechnicalPaper.No.39.HerMajesty’sStationeryOffice,London.[6]]Akcelik,R.(1980).“Time-DependentExpressionsforDelay,StopRateandQueueLengthatTrafficSignals.”J.AustralianRoadResearchBoard,1981.RobinsonJH,BartonG.W.City’strafficefficiencyincreasedbynewstreetsysteminOklahoma[J].TrafficQuarterly,1957,11(1):54-63.Inoue,Takeshi.Trafficsignaloffsetdesignusingeventscanningmethodsimulationoftrafficcongestion[J].ElectronicsandCommunicationsinJapan,1999,82(8):121-126.顧懷中，王煒．交叉口交通信號配時模擬退火全局優(yōu)化算法[J]．東南大學(xué)學(xué)報，1998，28(3)：68-72蔣賢才，裴玉龍.基于定數(shù)理論的自適應(yīng)控制延誤模型[J].交通運輸系統(tǒng)工程與信息,2008,6(3):66-70.康佳黎.基于車輛排隊模型的單交叉口信號實時控制研究[D].蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文.2013.張需鵬.信號交叉口不良汽車駕駛行為危險度分析[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文.2009.

致謝時光如白駒過隙，四年的大學(xué)生涯將在這個夏天畫上句號，回首大學(xué)這四年的時光，有過歡樂，迷茫，也得到過很多人的關(guān)懷和幫助，在此我想對我的老師，父母，以及同學(xué)朋友表達(dá)我感謝。首先，要感謝我論文的指導(dǎo)老師鄧榮鋒老師在我畢業(yè)論文方面給我的指導(dǎo)和建議。從最初的定題，構(gòu)思到寫作定初稿，再到最后的終稿，都給予了我很大的幫助，并且在教學(xué)方面老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度、和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對我產(chǎn)生重要影響。同時也要感謝大學(xué)四年中耐心教導(dǎo)我們的黃石青老師、吳小丹老師所有任課的老師以及敬業(yè)的輔導(dǎo)員。正是因為他們的諄諄教誨，使得我在大學(xué)期間豐富了知識，開闊了視野，我才能在大學(xué)期間各方面都取得顯著的進(jìn)步。此外，我要感謝我的父母和家人，他們在我學(xué)習(xí)生活給予的鼓勵，他們在精神上和物質(zhì)上的無私支持，給我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，堅定了我追求人生理想的信念。感謝我身邊的朋友和同學(xué)，在我迷茫時期給予的建議和支持，并且以實際的行動一直激勵著我一同成長。在此，向你們表達(dá)我由衷的謝意。

HYPERLINK電腦文件整理懶招從來都是不會經(jīng)常整理文件的，不過時間一長，眾多的文檔分布在硬盤的各個角落，用目錄進(jìn)行整理保存，工作量大、查看起來也不方便且還會浪費不少的磁盤空聞；用壓縮工具打包，盡管可以節(jié)約空間但是卻無法直接編輯修改或查看壓縮包中的文件。這些招，懶人怎么會用，他們自有妙招!再多再亂的文件也能整理得井井有條，關(guān)鍵是不費力哦!

懶招1，自動提取亂中取勝

小張起初將照片、Office文檔、電影、音樂等文件一股腦地存放在某一個磁盤分區(qū)，剛開始文件少使用起來倒也方便，但隨著時間的推移，文件數(shù)量劇增，每次找所需的文件都要瞪大眼睛，不過有了MY文檔管理器(下載地址：)就不用擔(dān)心了。

第一步，下載MY文檔管理器，解壓到任意目錄，直接雙擊其中的可執(zhí)行性文件即可使用。依次單擊“節(jié)點操作→添加節(jié)點”，分別添加多個節(jié)點，如“辦公文檔”、“電影”等分類，這樣做的目的是方便歸類。

第二步，在小張的F盤中的TEST目錄下有眾多的RM、MP3、JPG、DOC、TXT格式的文件，現(xiàn)在他要把JPG格式的文件提取到“照片”類別中。依次單擊“系統(tǒng)配置→文件過濾”選項，打開Dialog對話框，輸入“*.doc”，單擊“添加”按鈕，意思是過濾掉所有類型為“.DOC”的文件。然后按照同樣的方法，將“*.txt”、“*.rm”、“*.MP3”一一添加進(jìn)來。

第三步，雙擊左側(cè)窗格中的“照片”節(jié)點，然后依次單擊“記錄操作→導(dǎo)入記錄樹”命令，在打開的對話框中單擊瀏覽按鈕，打開“F:\test”目錄，單擊“確定”按鈕之后就可以將格式為JPG的文件提取出來并添加到“照片”節(jié)點中了。

懶招2，不同的電腦統(tǒng)一的管理

小張是電愛的Fans，工作之余常常為雜志寫稿，他寫完的和正在處理的稿件一般都存在一個稿件文件夾里。不過時間一長，家里的電腦(PC1)和單位的電腦(PC2)上都有這個文件夾。時常需要通過移動硬盤(U盤)在兩臺電腦之間傳遞，使用和管理都很不方便。不過他現(xiàn)在用優(yōu)盤就可以統(tǒng)一管理了。

第一步，將上文提到的那個MY文檔管理器解壓后直接拷貝到優(yōu)盤上。把優(yōu)盤插到PC1上，并運行軟件，依次單擊“記錄操作→導(dǎo)入記錄樹”命令，在隨后彈出的對話框中設(shè)置好“稿件”文件夾的根目錄，將“導(dǎo)入深度”設(shè)置為“5”，單擊“確定”后，稍等片刻，軟件就把PC1上的“稿件”導(dǎo)入到MY文檔管理器中。

小提示：通過這種方式導(dǎo)入到程序中的僅僅是文件的路徑、文件名等屬性信息，并不是文件本身。

第二步，把優(yōu)盤插到PC2上，按照同樣的方法導(dǎo)入PC2上的“稿件”文件。以后要編輯“稿件”里的文件，你自己根本不用記住哪臺電腦的哪個路徑，只要把優(yōu)盤插入到電腦，運行MY文檔管理器，就可以直接編輯了。

第三步，為方便在異地使用，小張決定為當(dāng)前正在處理的稿件增加一個副本。在需要異地處理的稿件上右鍵單擊，選擇“復(fù)制文件到(自動添加副本)”命令，在彈出的對話框中將保存目錄設(shè)置為優(yōu)盤上的某個目錄即可。這樣，就可以在優(yōu)盤上編輯PC1或PC2的稿件了。

小提示：對于PC1、PC2上的同名文件，MY文檔管理器以不同的磁盤號+文件路徑來標(biāo)識文件記錄，因此，對于不同電腦上的同名文件，甚至是路徑和文件名完全相同的文件，程序也可以準(zhǔn)確識別哪個是哪個。

懶招3多種文件批量移動

要將文件管理得井然有序，就免不了要進(jìn)行復(fù)制、刪除、移動等等操作，如果一個個進(jìn)行操作，工作量是非常巨大的。這時我們就需要借助于BelvedereAutomated(下載地址：.com/assets/resources/2008/03/Belvedere%200.3.exe)進(jìn)行批量操作了。例如我們想把“F:\test”目錄中的所有照片移動到F盤中的“北京游照片”目錄中，可以按以下方法進(jìn)行。

第一步，建立“F:\test”目錄后在“rule”一欄中，單擊“+”按鈕，建立一個規(guī)則。在“Descriptior”文本框中為當(dāng)前規(guī)則起一個名字如“批量整理移動”。單擊第一個下拉列表，在這里可以選擇Name(文件名)、Extension(擴(kuò)展名)、Size(大小)等進(jìn)行操作，這里選擇擴(kuò)展名“Extension”。單擊第二個下拉列表，在這里設(shè)置的是操作條件，有is(是)、isnot(不是)、contains(包含)等操作可供選擇，這里選擇的是“is”。接下來，在最后的文本框中輸入圖片文件的擴(kuò)展名，示例中是“JPG”。定義的規(guī)則合起來的意思就是“擴(kuò)展名是JPG”。

第二步，在“Dothefollowing”區(qū)域設(shè)置操作動作，單擊第一個下拉列表進(jìn)行操作動作的選擇，有“Movefile(移動)、Renamefile(重命名)、Deletefile(刪除)”等動作可供選擇，我們要批量移動，那就選擇重命名“Movefile(移動文件)”。接下來，單擊后面的按鈕選擇“F:\北京游照片”目錄。

第三步，規(guī)則設(shè)置完畢，單擊“Test”按鈕應(yīng)用規(guī)則，程序即可一次性地將所有擴(kuò)展名為“JPG”的圖片文件移動到“F:\北京游照片”目錄中了。

懶招4提綱挈領(lǐng)一點即得

在前面幾大懶招的幫助下，你電腦里的文件應(yīng)該已經(jīng)有點類別了吧。如果從此想告別懶人的生活，那就要養(yǎng)成管理文件的好習(xí)慣了。

第一步，在你保存資料的電腦分區(qū)中，要接類別建立多個文件夾，可以按用途分為：學(xué)習(xí)、娛樂、暫存、工作、下載，在娛樂下又可以建立二級目錄：電影、歌曲、動畫等。也可以按照常見的文件性質(zhì)進(jìn)行分類，例如分為：圖片、電影、電子書、安裝文件等，當(dāng)然也可以按照你的需要再建立二級目錄，以后每有文件需要保存就按這個類別保存到相應(yīng)的目錄。

第二步，雖然現(xiàn)在已經(jīng)把文件分門別類存放了，但時間長了，目錄太深，一層一層查找也很麻煩的，在EXCEL里建一個目錄就可以統(tǒng)一管理了。運行EXCEL后，新建一個表格，然后按照我們的分類方式隔行輸入：圖片、電影、電子書，在圖片分類下再建立二級目錄名，例如明星、汽車、壁紙等。

第三步，右鍵單擊“圖片文字”，選擇“超鏈接”，在彈出的對話框中選擇電腦里圖片目錄文件夾，單擊“確定”后EXCEL里的“圖片”文字就變成彩色。用同樣的方法為一級目錄的“電影、電子書”和二級目錄的“明星、汽車、壁紙”等添加超鏈接。然后將這個EXCEL文件命名為文件目錄，保存到桌面上，以后打開這個文檔，直接單擊相應(yīng)的文字，比如單擊“壁紙”，就可以切換到壁紙文件夾了。

小提示：如果要更改某個超鏈接，直接右鍵單擊該文字，選擇“編輯超鏈接”就可以了。本人的電腦分類原則簡述如下。

硬盤的第一層(請在自己的件夾中右鍵“按組排列”查看)

第一位字母表示A生活娛樂B教學(xué)C工作D安裝程序

第二位字母表示只是流水號

AA影視

AB音樂

AC閱讀

AD圖片

AE相冊

生活娛樂

BA計算機(jī)

BB英語

BC運動

BD游戲攻略

BE衣食住行

BF文藝

教學(xué)

CA管理制度

CB流程圖

CC程序文件

工作

DA娛樂

DB其它

安裝程序

硬盤的第二層(進(jìn)入“AA影視”的文件夾舉例)

第一位字母表示只是流水號

第二位字母表示只是流水號

AA電影

BA電視劇

CAMTV

硬盤的第三級(進(jìn)入“AA電影”的文件夾舉例)

第一位字母表示A動作片B劇情片C動畫片

第二位字母表示A未看過B已看過

AA導(dǎo)火線

AB尖峰時刻

動作片

BA獨自等待

劇情片

CB機(jī)器貓

CB獅子王

動畫片

利用“字母排序”和“按組排列查看”可以使文件查看和存放簡潔明了，結(jié)合自己資料的特點和實際需求，給自己定一個分類原則并嚴(yán)格執(zhí)行。個人電腦資料的資源會得到高效而充分的利用。電腦文件管理八條小技巧

在電腦的內(nèi)部，在電腦的桌面上，在“資源管理器”中，充斥著無序與混亂,這種虛擬的混亂極大地影響了電腦的性能和我們辦公的效率，當(dāng)大家面臨這個問題時，通常認(rèn)為硬盤空間又不夠了，電腦性能又不跟不上了，需要再換一臺新的電腦了。事實上，我們真正