簡介
交叉路口處紅、綠燈的時間配比稱為信號配時。先進的城市交通控制系統是提高城市交通運行效率的重要途徑之一，同時它也是城市現代化的一個重要標誌。目前,交通信號控制問題研究趨勢正由“點控”、“線控”轉向“面控”,即正由單交叉口控制、幹線協調控制轉向區域協調控制。
城市交通控制信號配時
隨著我國國民經濟的持續高速發展、城市化進程的加快以及機動化水平的提高，城市交通問題在一定程度上已成為制約城市經濟、社會可持續發展的瓶頸。先進的城市交通控制系統是提高城市交通運行效率的重要途徑之一，同時它也是城市現代化的一個重要標誌。在我國，城市交通控制系統的作用還遠未得到充分發揮。本論文選擇城市交通信號控制中的核心問題——信號配時參數最佳化作為研究內容，著重研究最佳化目標、模型及方法。本論文的研究成果為深入研究適合中國國情的城市交通控制系統奠定了基礎，可以為我國實施先進的城市交通控制提供理論依據，具有較高的學術價值和指導作用。本論文的研究內容由以下幾個相互關聯的部分組成，具體內容如下：（1）城市交通控制系統基本理論。該部分首先介紹了交通信號控制中信號相位、信號階段、周期時長、綠信比、相位差等基本概念；接著討論了交叉口設立信號燈的利弊和依據；然後研究了信號相位相序最佳化設計原則和方法；最後探討了城市交通控制系統信號配時優劣的主要評價指標和輔助評價指標，以及它們與信號配時參數的關係。這些內容是全文的基礎，為信號配時參數最佳化的深入研究提供了基本理論依據。（2）周期時長最佳化方法研究。周期時長和交叉口通行能力、車輛平均延誤等直接相關，在固定式（或自適應）信號配時中，它是決定交通信號控制效益的關鍵控制參數。本部分深入研究了各種常用周期時長最佳化方法，包括：TRRL法、ARRB法、HCM法、衝突點法，對比分析了各自的優缺點。然後利用交通流量、時間占有率兩個交通流參數，提出了反映交叉口交通負荷的交通強度模型，作為周期時長的最佳化依據。根據時間占有率計算公式，可將其轉換為速度的函式，利用交通流理論流量與速度關係的伊迪模型，研究了交通強度隨流量的變化規律。針對常見的2～5個關鍵相位交叉口，首次給出了基於交通強度的周期時長最佳化模型。該方法可以唯一地確定交通流的狀態，彌補了以前方法的缺陷。通過長春市三個交叉口的攝像調查，對方法進行了驗證，周期時長計算<WP=132>值與實際交通狀況較吻合，低峰時段延誤較低，尖峰時段通行能力較大，實現了最佳化目標，可用於周期時長的最佳化。論文還提供了一個四關鍵相位交叉口的配時實例。最後，論文研究了協調控制中周期時長的最佳化方法，包括周期時長的確定和雙周期交叉口的判斷。（3）綠信比最佳化方法研究。綠信比反映交叉口各相位綠燈時長的大小，綠信比最佳化就是在各相位之間合理分配綠燈時間。本章首先回顧了韋伯斯特提出的“等飽和度”原則，以及阿克塞立科的“不等飽和度”修正方法，進而研究了關鍵相位的判斷方法，並在此基礎上深入研究了有無搭接相位等情況下綠信比的最佳化以及實際綠燈顯示時間的計算。（4）相位差最佳化方法研究。相位差是城市交通協調控制中的一個重要配時參數，它直接關係到協調效果的好壞。本部分對圖解法、數解法、結合法、爬山法進行了研究，分析了各自的優缺點。並對實用相位差最佳化方法——數解法進行了改進，改進後的數解法可以實現流量不平衡下的雙向綠波計算，存在雙周期交叉口的協調子區綠波帶計算，影響綠波頻寬度交叉口的識別，綠波帶線性方程組的求解等功能。同時論文根據長春市路段車流離散特性調查，以車輛延誤為最佳化目標，套用結合法研究了區域控制下基於車輛到達與駛離圖式的相位差最佳化方法。（5）感應控制配時參數最佳化方法研究。感應控制是一種非常靈活的交通控制方式，在一些特定條件下具有非常好的控制效果。本部分首先回顧了感應控制的發展狀況，以及感應控制的分類和簡易流程；接著詳細研究了感應控制配時三參數最佳化方法和理論。首次提出了可變單位綠燈延長時間的最佳化模型，並以長春市明德路－百匯街交叉口為例進行了研究。最後論文對所做工作進行了總結，分析了論文所取得的進展及成果，並提出了需要進一步研究的內容。
