有轨电车优先通行管理控制策略对交叉路口车流运行影响的机理研究

Automobile -oriented mode of transport has brought increasingly traffic problems such as traffic congestion, energy crisis, environmental pollution, and so on. Modern tram, with the advantages of low construction costs, short construction periods, small footprint, environment-friend, fast transfer, etc, becomes one of the effective ways to improve the capacity of urban transportation in medium or small cities. Based on the earlier research, this project concentrates on using the actual observation data to build the microscopic car following model describing the characteritics of the urban road with multilane. On this basis, through building a simulation platform for an urban signalized intersection crossing the tram with priority, this project is devoted to conduct simulations for the signalized intersection where the trams cross the intersection according to designed priority strategies. We will explore the effect of different traffic light timing plans, different tram headways, different delays between stations and other factors on the flux of two-way intersection. To improve the service level for the tram, we will seek the strategies and methods to reduce the bad impact of the priority of the tram on the two-way signalized intersection.

以汽车为主导的交通模式带来的交通拥堵、能源危机、环境污染等问题日益严重。现代有轨电车具有工程造价低、建造周期短、占地面积小、绿色环保、换乘快捷等优点，是中小城市改善城市交通的有效途径之一。本课题拟针对交叉路口实测数据，在已有的前期研究基础上，建立能够描述城市交通的多车道微观车辆跟驰模型。在此基础上，根据现代有轨电车既定运行规则，搭建通行有轨电车的平面交叉路口仿真平台，构建有轨电车交叉路口优先通行管理控制策略，开展应用仿真基础研究。探索有轨电车路口优先通行环境下，不同的红绿灯配时方案、不同的有轨电车发车间隔、不同的站间延误等因素对交叉路口双向通行流量的影响机理，寻求减小有轨电车通过交叉路口时对该路口双向车流通行能力影响的策略和方法，为提高我国有轨电车运行的综合服务水平奠定良好的基础。

城市道路大多是按多车道设计，单一的车道已经不能满足人们的需求。本项目采用了人工采集和摄像的方法测得了实际的交通数据，并利用实时检测和跟踪技术记录每一辆车的即时速度和位置，从而获得不同类型机动车在实际道路上的真实交通数据，进而拟合出不同车型并且符合实际行驶状态的车辆预期优化速度函数，建立能描述我国实情的多车型交通流微观跟驰模型。通过线性稳定理论分析该模型在车头间距发生小扰动情形下的失稳条件。在此基础上，根据现代有轨电车既定运行规则，搭建通行有轨电车的平面交叉路口仿真平台，构建有轨电车优先通行管理控制策略，开展应用仿真基础研究。探究有轨电车交叉路口优先通行策略的选择；不同交通密度下交叉路口，各进口发车率和出口离开率选择与设定；不同站间延误、不同发车间隔、不同红绿灯配时方案、不同交叉路口优先通行策略对不同密度下交叉路口双向车流综合影响的机理分析。针对在交叉口测得的数据，设计了定时信号控制和感应信号控制两种仿真方案。为了使有轨电车在交叉路口能够优先通行，又要保证对社会交通正常秩序产生尽量小的干扰，本项目又介绍了绝对信号和相对信号的优先策略以及它们对有轨电车的通行造成的影响，寻求减小有轨电车通过交叉路口时对该路口双向车流通行能力影响的策略和方法，为提高我国有轨电车运行的综合服务水平奠定良好的基础。