现代交通控制系统_数车实验

现代交通控制系统数车实验报告现代交通控制系统——数车实验实验报告学院：电子信息工程学院成员：现代交通控制系统数车实验报告摘要我国城市交通面临很多问题，为解决城市交通问题，改善交通状况，现代交通控制应运而生，将海量交通综合信息采集、传输、处理、应用并最终实现控制决策及指令执行。本实验即通过实地考察，了解道路中交叉口的实际情况，通过运用所学知识对交叉口的信号配时等情况进行综合分析，并针对当前信号配时方案给出合理化建议。关键词：现代交通控制系统交叉口信号配时现代交通控制系统数车实验报告目录1.实验背景..........................................................42.实验要求..........................................................43.实验目的..........................................................44.实验条件..........................................................44.1时间........................................................44.2路口位置....................................................44.3路口主要情况分析............................................55.测量结果..........................................................65.1各方向交通量................................................65.2实际配时方案................................................76.数据分析..........................................................76.1韦伯斯特法..................................................76.1.1方法简介..............................................76.1.2具体数据分析..........................................86.1.3方法分析.............................................106.2ARRB方法...................................................116.2.1方法简介.............................................116.2.2具体数据分析.........................................116.2.3方法分析.............................................136.3“上海方法”................................................136.3.1方法简介.............................................136.3.2方法分析.............................................137.思考建议.........................................................147.1交叉口信号配时整体认知.....................................147.2信号配时方案设计流程.......................................157.3信号配时分析...............................................167.4信号配时建议...............................................168.实验总结.........................................................16附录...............................................................17附表1：原始车流量数据表.......................................17附表2：人员分工表.............................................21附表3：实验过程记录...........................................21现代交通控制系统数车实验报告1.实验背景随着我国国民经济持续、快速发展，机动车拥有量急剧增加，这为交通运输行业带来了繁荣景象。但是，大多数城市的交通却处于相当紧张的状态，因此，现代城市交通的智能控制与管理尤为重要。交叉口是城市路网的节点，也是城市道路的瓶颈，其通行能力是决定道路同行的关键所在。若对城市交通网络的交叉口信号控制系统进行协调优化控制，可缓解拥堵区域的佳通压力，使交通流量在整个城市范围内的分配趋于合理，降低或消除对道路的瓶颈影响，提高道路的通行能力和服务水平。所以城市交通控制的核心落实到如何根据交通需求来合理分配交通资源，提高通行效率。2.实验要求选择一个学校周边的实际交叉口，观测信号条件以及交通条件，利用实测数据计算信号配时，并给出相应的分析，完成实验报告。3.实验目的通过实地数车实验，对车流量、实际信号配时等进行数据采集，初步了解单个交叉路口的交通控制情况，增强对交叉口控制中信号配时重要性的认识，学会利用不同方法进行路口信号配时的计算。4.实验条件4.1时间4月6日13：00-14：304.2路口位置学院南路与皂君庙路交叉口现代交通控制系统数车实验报告4.3路口主要情况分析介于北京市北二环路和北三环路之间，南北向沟通了联想桥与西直门；北邻北京理工大学，东临中央财经大学和北京交通大学，西侧是北京大学医学部，处于高校与医院中间，人员密集；此外，该路口是北京市内86路、94路、660路、651路、特15路、运通103路、645路、16路等多条公交干线的枢纽路口，公共交通车辆较多。综上可知，该路口处于北京市中较为繁华的地带，交通便利，地理位置重要，因此该交叉口车流量较大，对于路网影响较大，其信号配时也显得尤为重要。现代交通控制系统数车实验报告5.测量结果5.1各方向交通量进口转向不同车种类进口道宽度小轿车中型或重型货车公共汽车轻型货车摩托车自行车北进口直行及右转56061827995315左转1975811207南进口直行及右转57226271012447左转220357279东进口直行及右转5771616211038312左转215512114526西进口直行及右转55215272010560左转2057262240记录时间13：10-14：40交叉口位置学院南路与皂君庙路交叉口记录人小组全体注：此表为数据汇总表，共计时间为1小时，每次记录时间为15分钟，原始数据记录表格见附录。现代交通控制系统数车实验报告5.2实际配时方案6.数据分析6.1韦伯斯特法6.1.1方法简介韦伯斯特通过计算机模拟和广泛的现场观测，提出一种很好的研究单个路口运行的方法。其提出的经典公式为：简化后得到公式：𝐶0=1.5𝐿+51−𝑌其中，L为一个周期内的总损失时间，即L=Σ(l+I−A)，式中：L为每个周期的总损失时间，I为绿灯间隔时间，A为黄灯时间，l为每相损失时间。Y为整个交叉路口中，各个相位的y值得总和，即Y=Σy，y是流量与饱和流量的比值。由韦伯斯特法得到的信号配时计算为：有效绿灯时间：𝐺𝑒=𝐶0−𝐿各相位的实际显示绿灯时间为：𝐺=𝐺𝑒−𝐴+𝑙由以上计算公式即可得到信号配时图。现代交通控制系统数车实验报告6.1.2具体数据分析根据上表所示交通流量可以看出，该交叉口有3种主要交通运行方式：（1）南—北向，直行及右转、左转（2）东—西向，直行及右转通行（3）东—西向，左转通行具体的相位表示如下：a.计算流率比对于南北相，南、北方向进口道宽度均为15m，则估算饱和流率为hpcu/787515525SSSNSS根据小客车折算方法，小客车、重型货车、公共汽车、轻型货车、摩托车、自行车的比例分别为1.0、1.75、2.25、1.0、0.33、0.2，则求出北向交通流量为Qn=560*1.0+6*1.75+18*2.25+27*1.0+99*0.33+53*0.2+（197*1.0+5*1.75+8*2.25+11*1.0+20*0.33+7*0.2）*1.75=1106.0825hpcu/同理，南向交通流量为：Qs=572*1.0+26*1.75+27*2.25+10*1.0+124*0.33+47*0.2+（220*1.0+3*1.75+5*2.25+7*1.0+27*0.33+9*0.2）*1.75=1183.4375hpcu/最大流量比为:y1=1183/7875=0.15对于东西相，东、西方向进口道宽度均为12m，则估算饱和流率为hpcuSE/630012525SSSW根据小客车折算方法，小客车、重型货车、公共汽车、轻型货车、摩托车、自行车的比例分别为1.0、1.75、2.25、1.0、0.33、0.2，则求出东向交通流量为Qe=712.59hpcu/同理，西向交通流量为：现代交通控制系统数车实验报告Qw=705.65pcu/h最大流量比为:y2=712.59/6300=0.11对于东西相左转相位，东、西方向进口道宽度均为12m，则估算饱和流率为hpcuSE/630012525SSSW根据小客车折算方法，小客车、重型货车、公共汽车、轻型货车、摩托车、自行车的比例分别为1.0、1.75、2.25、1.0、0.33、0.2，则求出东向左转交通流量为Q1=281.8pcu/h同理，西向左转交通流量为：Q2=275.21pcu/h最大流量比为:y3=281.8/6300=0.04综合可知：整个交叉口的流量比为：Y=y1+y2+y3=0.3b.计算最佳信号周期测得黄灯时间为3s，而绿灯间隔时间为6s，则绿灯间隔时间内的损失时间为：ssAI336）（因此，总的损失时间为：（假设启动损失时间l=2s）sAI15s)362(3lL）（根据最佳周期计算方法，可得周期时间为s403.015155.1Y15L5.1CO有效绿灯时长：LCeOG40-15=25se1S-eNYyGG(0.15/0.3)*25=13se2W-eEYyGG(0.11/0.3)*25=9se3eLYyGG(0.04/0.3)*25=3s4.显示绿灯时长：lGGnsAS-eN12slGGweAW-eE8slGGlAeL2s现代交通控制系统数车实验报告综上可得，其信号配时图为:6.1.3方法分析韦伯斯特法能够确定最佳周期时长，同时考虑了车辆延误的主要因素。是一种很好的研究单个路口运行的方法。其适用条件为：(1)用于计算两相位或者多相位信号控制交叉口，用于计算两相位交叉口配时的情况下，有无左转专用车道均可；(2)在交叉口低饱和度的情况下比较有效，一般饱和度在0.6以下时可以适用此公式；(3)一般用于计算平峰交通时段的延误；(4)车辆到达服从泊松分布（车头时距服从负指数分布）(5)同一相位各进口到的y相差不太大的情况，y值要适中。韦伯斯特法也存在一些缺