交通仿真创新实践报告.docx

第一章 实践背景随着人民生活水平的提高,城市人口日益增多,汽车拥有量不断增加,城市交通压力越来越大,交通堵塞在大中城市日益严重,经济增长与交通拥挤之间的矛盾日趋突出,滞后的交通状况已严重制约了经济的发展。据不完全统计,中国每年因为交通拥堵造成的经济损失约为2000亿元,城市交通问题已成为国内外共同关注的焦点,关系到城市的可持续发展。交叉口作为城市交通网络中的重要组成部分,是城市交通拥挤的主要发生地。单点交叉口交通信号控制占城市交叉口的90%以上,即使未来实现线控、面控,但在线控、面控不能覆盖的区域还会有大量独立控制的交叉口存在,因此,解决城市交通问题的关键在于如何合理、有效地组织好单点交叉口的交通。通过这次实践我们针对单点交叉口信号配时优化进行了研究。本次实践我们选择武汉市和平大道与建设二路的交叉口进行研究分析。该交叉口处于武汉市二三环线之间，以和平大道为主线，与建设二路形成一个典型十字交叉口，和平大道设有公交专用道。该交叉口附近有大型的生活购物商城，不远处有大学校园，车流密度较大，人流也比较多，造成该交叉口交通的拥堵。故为缓解这一现象，对该交叉口进行仿真分析，并优化信号配时，以待减少交通的拥堵。第二章 仿真模型的建立21交通调查数据通过对该交叉口进行交通调查，获得我们仿真所需的各项数据，如车流量，信号配时，车道数，车道宽度，渠化方式，公交发车时刻表等。211交通流量调查数据建设二路与和平大道交叉口机动车(pcu/h)小车公交车东 左20920直1793186右21324南左2408直1970右2184西左1464直1840168右1960北左2434直2098右25716213和平大道建设二路信号配时图213和平大道建设二路交叉口渠化图22交通模型的建立在百度地图上找到该交叉口，并将其截图，留做仿真模型的底图，如图所示：利用VISSIM软件，对应底图和实际数据与渠化方式，画出该交叉口的各个车道，并连接在一起，如图所示：设置各进口道流量，如图：设置路径决策，如图：设置信号配时方案，如图：设置公交站及路线，如图：此外还有其它的各种参数设置，便可以将该交叉口进行仿真运行模拟，并可以通过软件分析，得到对该交叉口的评价指标。第三章 现行运行状况的分析评价通过VISSIM软件，我们可以得到分析所要的数据如下图中所示：就延误分析这个指标，我们可以得出以下分析，如图所示：由上表对比延误与服务水平的关系表可知，南进口道的延误为F级，而北进口道的也仅为E级，故应改正进口道设计或者信号相位方案。第四章 信号相位方案的改良优化利用Webster法对该交叉口进行原有方案的改良优化，以达到缓解交通拥堵的目的。4 1饱和流量的计算西进口道：左转：直行：直右：总：1364+1452+1452+1423=5691东进口道：左转：直行：直右：总：1318+1403+1403+1132=5256北进口道：直左：直右：总：668+1426=2094南进口道：直左：直右：取其较小值作为直左右合用的饱和流量，即8614 2配时参数计算：各进口道各车道上的流量比为y=qd/Sd,如下表所示：进口道车道y进口道车道y 西左转0.0344 东左转0.0542直行0.2170直行0.2325直右0.2633直右0.2878 北直左0.1662 南直左右0.4593直右0.1729则Y为各相位中y的最大值之和：Y=0.0542+0.2878+0.4593=0.8013信号总损失时间为=(3+6-3)3=18s信号周期时长为：18/(1-0.8013)=90s总的有效绿灯时间为：90-18=72s各相位有效绿灯时间为：东西直行：ge1=Ge脳y1Y=720.0542/0.8013=26南北直左：ge2=Ge脳y2Y=720.2878/0.8013=41东西左转：ge3=Ge脳y3Y=720.4593/0.8013=5由于Aj=Lj,所以实际显示绿灯时间gj=gej各相位绿信比为：东西直行=0.29南北直左=0.46东西左转3=0.06各进口道各车道通行能力为，饱和度为：xi=qiCAPi，如下表所示进口道车道CAPxi进口道车道CAPxi 西左转820.88 东左转790.91直行4210.85直行4070.78直右4130.92直右3280.68 北直左3070.63 南直左右6560.56直右6560.69将得到的新的配时方案，如下图所示:在VISSIM软件将上面的配时方案代替原本的方案运行，得到新的评价数据。第五章 新方案分析及对比利用上一章中得到的评价数据，如下图中所示：可以利用EXCEL表格对延误水平进行分析外理，得到如下的结果结合之前的方案，我们可以看到南北方向的延误已经有了明显的改善，并且东西方向的延误也控制在合理范围之内。由此可见，利用Webster法进行交通信号的优化是合理可行的。第六章 实践小结及展望通过这次基于仿真分析的和平大道建设二路交叉口信号配时优化的实践，我们在老师的带领与指导下，亲身从交通调查开始，获取所需的交通数据，到利用仿真软件，根据实际交通环境，尽可能的还原真实的交通运行情况，最后在利用交通管理与控制的优化方法，对信号配时方案进行优化。我们一步步的学会了如何用学过的交通分析的方法，结合新学习的交通仿真软件进行交通运行状态的分析，优化。在这次实践中，我觉得最大的困难是，如何利用仿真软件还原真实的交通环境。首先，最重要的是得到最真实可靠的交通数据，为此我们亲身到达交叉口进行交通调查，并详细记录。其次，是如何利用软件最大可能的将能真实的数据表达出来，因此，我们在底图上都尽可能的使模拟的路线和实际路线重合，此外还有它们的渠化方式，比如和平大道上，原来为三车道，但是进入不可变的进口道后，就突然变为四车道，我们也都将它还原了。最后是如何在软件与实际情况冲突的情况下做出取舍，比如在北进口的公交车，原来并非是港湾式公交站，但是如果不这样设，就会在仿真的时候造成社会车辆占用公交站而公交车无法停靠的情况。利用这个方法，虽然使得交通的延误得到了改善，但是我们可以发现，和平大道上的延误有所增加，所以我觉得我们应该去找到一种