【特种车辆绿波通行相关原理分析2500字】

特种车辆绿波通行相关原理分析目录TOC\o"1-3"\h\u25412特种车辆绿波通行相关原理分析 155881.1信号控制系统基本参数与配时方案评价指标 1191291.1.1基本参数 1164421.1.2评价指标 2300441.2最短路径选择原理 3241861.3交叉口交通信号协调控制 3279671.3.1交叉口最佳配时方案求解原理 3305921.3.2干线协调控制原理 4138881.4VISSIM简介 51.1信号控制系统基本参数与配时方案评价指标1.1.1基本参数1）信号周期：红、黄、绿三种灯色轮流显示一次所需的时间总和，也就是说它们可以被理解为是该相位某一个特定的灯色从开始到接下来一次相同的灯色发生出现的持续时间总和，一般使用大写字母C表示，计算公式如下所示：(2-1)式中：C——信号周期tR——一个相位中的红灯时长tY——一个相位中的黄灯时长tG——一个相位中的绿灯时长信号周期表示如图2-1所示：图2-1周期表示图2）信号相位：在某个交叉口中，控制某些方向通行而剩余方向保持停止状态，称为一个信号相位，因此在一个交叉口里，不同通行方向的组成相位方案有许多种。两相位信号控制交叉口示意图如下图2-2所示。图2-2两相位控制交叉口3）绿信比：有效绿灯时间与信号周期时长的比值，一般用表示。公式表示为：（2-2）式中：ge——有效绿灯时间C——周期时长。4）相位差信号灯相位差是指两个关联路口绿灯启亮时刻的时间差。不同的（或不是整数倍数）周期之间不存在相位差。因参照点不同，相位差分为两种：（1）绝对相位差：指的是在各种参考交叉口相同信号的特定起点灯色之间出现相同参考起点之间的绝对时刻,而不是在信号控制管理系统中所有的需要同时选择的与各个参考交叉口相同起点灯色之间出现的绝对时刻差。（2）相对相位差：是指在两个相邻的交叉口上以相同颜色信号灯为出发点的时间差。1.1.2评价指标通过对获取到的评价指标进行比较，可以判断出该交叉口配时方案是否进行优化改善，本文涉及到的评价指标有：1）延误：车辆在行驶过程中，驾驶人员实际行驶过程花费的时间与期望使用时间的时间差。2）行程时间：通过规定路段所需的行驶时间。3）排队长度：停止线前第一辆车到最末尾一辆车的距离长度。4）停车次数：驾驶员在行车过程中,由于前方的道路堵塞或者交通信号灯的变换而导致必须停止刹车才能制动以至于暂时停下来的次数。在对城市干线的协调管理控制中,停车次数多少是衡量城市交通运行干线协调管理效果的重要衡量指标。1.2最短路径选择原理最短路径寻找问题是在特定出发点和终点之间寻找出所需费用最低的路径。而Dijkstra算法则是解决这类问题的较为经典的方法。为了使特种车辆以最快的速度到达目的地，所行驶的路线应尽可能的短，才能以最快的效率完成任务。Dijkstra算法可以通过计算得到从指定点到其它任意点的最短距离。Dijkstra算法在每一步选择都选择当前最优解来产生全程最优解。进行路径选择前就已知各节点间的所需费用，开始路径选择前先定义一个初始集合，在初始集合中仅有起点一个点,进行路径选择所需要经过的其它点称之为剩余节点,每当确定好下一步选择的最小费用点时,就向初始集合中加入此剩余节点,通过多次计算与选择，如果所有节点间的费用都是非负的，并且初始集合中已经加入所有的剩余节点，那么就找到了一条从起点到所有剩余节点的最短路径。本文选用了Dijkstra算法作为路径决策的基础，进行了特种车辆最短路径的规划ADDINNE.Ref.{2AB45AD5-F0B5-45AA-995A-C275F3D14905}[14]。1.3交叉口交通信号协调控制1.3.1交叉口最佳配时方案求解原理特种车辆绿波通行需要经过的路段较长，其中包含了多个交叉口，而交叉口的现有配时通行方案需要通过计算得出，即通过Webster算法计算得到最佳配时方案。QUOTE计算各相位最大设计流量比总和：计算各相位最大设计流量比总和：(2-3)QUOTE计算信号总损失时间：计算信号总损失时间：(2-4)QUOTE计算最佳周期时长：计算最佳周期时长：（2-5）QUOTE计算总有效绿灯时间：计算总有效绿灯时间：（2-6）QUOTE计算各相位有效绿灯时间：计算各相位（2-7）QUOTE计算总有效绿灯时间：QUOTE计算各相位的绿信比：计算各相位的绿信比：（2-8）QUOTE计算各相位道绿灯显示时间：计算各相位道绿灯显示时间（2-9）QUOTE计算总有效绿灯时间：计算各相位道红灯显示时间：（2-10）QUOTE计算总有效绿灯时间：QUOTE计算最短绿灯时间：计算最短绿灯时间：（2-11）式中：——各相位最大流量比；——车辆启动时所浪费的时间——信号灯的黄灯亮起时间——两个绿灯之间的时间差——单位周期所包含的绿灯数量——行人步行通过的人行道长度——行人步行通过人行道的速度1.3.2干线协调控制原理为保证特种车辆执行任务时的效率，在特种车辆确定好目的地后，在出发点与目的地之间的通行路线应保持绿波通行，保证特种车辆任意时候都是优先通过。根据单点信号配时得出来的方案，选用定时式线控系统配时设计。配时步骤如下：1）确定线控系统所需要的最大周期时长的一个交叉路口作为关键的交叉路口,以此最大周期的时长来确定线控系统的各个周期。2）依据各道路的流量比，计算绿信比及绿灯时间。3)前面计算所得的绿灯时间为干道方向所需要保持的最小绿灯时间：QUOTEgm=gme-IQUOTEgme=（Cm-式中：QUOTEgmgm——关键交通路口主干道方向绿灯亮起的时间；QUOTEgmegme——关键交通路口主干道方向有效通行的绿灯时间；QUOTEImIm——关键交通路口绿灯相隔的时间；QUOTEll——车辆启动时所浪费的时间；QUOTECmCm——周期时长；QUOTELmLm——关键交通路口车辆启动时所浪费时间总和；QUOTEym，ym，QUOTEYmYm——关键交通路口的最大流量比之和；4)根据上步骤算得非关键交叉口次路方向所必须保持最小绿灯时间，显示绿灯时间和有效绿灯时间计算公式如下QUOTEgn=gne-IQUOTEgne=（Cn-5)当系统周期时长大于非关键交叉口所需周期时长时，非关键交叉口次要道路方向的绿灯时间只需保持其最小绿灯时间。以上算得的仅为备选配时方案，实际设置需要根据配合协调系统时差进行调整。1.4VISSIM简介VISSIM交通仿真模拟软件可以通过对所加载底图的描绘，绘制出相应道路的现状平面图，随后再将调查获得的交通量数据与信号灯配时方案相应输入并设置在道路起始点与道路停止线位置，即可进行道路交通仿真模拟。它所具有的道路交通仿真模拟功能与评价指标纪录功能，可以为当前道路所存在问题进行改善提供思路。VISSIM通过绘制，可以模拟出大范围的交通网流行情况，是一款适合于进行道路运行状态评价研究的软件。VISSIM的运行操作应用主要可以划分为三个大部分:一是构建路网、仿真运行、输出结果ADDINNE.Ref.{7FC99E71-DC58-419C-8B0B-7A679FE71A2E}[15]。VISSIM软件系统的编程模块是指利用VISSIM_COM接口，通过C#语言进行编程，实现二次开发应用，VISSIM的二次开发拓展了VISSIM的功能,利用强大的数据编程功能,能够更为准确的获取仿真模拟的实验数据，也能够进行更复杂的交通仿真实验。VISSSIM