市现代有轨电车交叉口优先控制模型设计
现代有轨电车是一种电力驱动并且在轨道上行驶的轻型轨道交通车辆，通常在街道上行走，以电力推动，不会排放废气，是一种无污染的环保交通工具。本文以淮安市现代有轨电车为例，对现代有轨电车途经的交叉口进行研究，对其信号配时进行了一定优化，设计了一套能有效降低交叉口平均延误的现代有轨电车交叉口优先控制方案，并用VISSIM软件进行了仿真评价，并进行定量分析，以证实控制方案的有效性。关键词 现代有轨电车，交叉口，优先控制模型，VISSIM仿真评价
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外的研究现状 2
1.3 研究思路 3
2 现代有轨电车运行特性调查与分析 5
2.1 现代有轨电车行车特性调查 6
2.2 交叉口交通流特性调查 7
3 交叉口优化控制模型的建立 13
3.1 交叉口的优先控制策略研究 13
3.2 交叉口优化模型的建立 14
4 基于VISSIM软件的交叉口仿真评价 21
4.1 VISSIM软件与VAP模块的介绍 21
4.2淮海东路交通路交叉口的仿真评价 23
结 论 28
致 谢 29
附录 VISVAP逻辑流程详图 31
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
自20世纪六、七十年代，现代有轨电车出现在布鲁塞尔、哥德堡等多个城市后，柏林、巴黎和伦敦等城市也纷纷建设了新型有轨电车，将其作为地铁、轻轨的加密网络或郊区的延伸线路[1]。近几年来，我国现代有轨电车也在飞速发展。如今沈阳、苏州、淮安、武汉、珠海等地现代有轨电车均已建成通车。现代有轨电车同时具有地铁和公共汽车两种交通方式的特点，但与地铁、轻轨等轨道交通不同，现代有轨电车的运营组织受制于道路交叉口的信号影响，交叉口交通信号的相位、周期、延误等设计指标都直接影响现代有轨电车的运营质量[2]。
有轨电车的动力性能和车辆尺寸与社会车辆有显著的不同，根据城市道路等级不同，其交通特征也不相同，因此需要根据实际情况来设置一套信号配时方案[3]。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
让有轨电车优先通行并提高社会车辆通行效率。
本文以淮安现代有轨电车为研究对象，通过资料收集和对其中几个典型的交叉口进行信号配时、交通量、车速等的详细调查与分析，以交叉口通行效率最大为优化目标，对交叉口建立优化控制模型，并采用VISSIM仿真软件实现，以达到改善道路运行条件的目的。
1.1.2 项目概况
淮安现代有轨电车一号线全长20.3公里，从2014年3月开始建设，直到2015年12月正式通车，一共设立23个车站和1座车辆基地，至今已运行了一年多时间。一期工程的行车线路从西侧市体育馆出发，沿交通路方向行驶至大运河广场北边，后经过和平路到达水渡口广场，再沿翔宇大道和楚州大道至马甸连接线，共串联了淮安区、清河区、经济开发区和生态新城四个地区，沿线分布有淮安的商业中心、行政中心、商务中心、文化旅游中心等多个人流聚集地。
由于现代有轨电车途经的翔宇大道、和平路、交通路路段上的交叉口交通量都比较大，所以在现代有轨电车运行的过程中难免出现社会车辆的拥堵与延误现象，这些现象至今仍然存在。
因此，本文会收集相关资料并调查淮安市相关交叉口的车辆运行情况，掌握淮安市现代有轨电车的运行情况和途径交叉口的相位设计、信号配时方案、社会车辆流量流向等现状，结合所学的专业知识，建立现代有轨电车在信号交叉口的优先控制模型，并运用VISSIM软件的VAP模块编辑优先控制模型算法，从而对相关的信号交叉口进行仿真，最后输出评价结果，以确定优化方案的效益。
1.2 国内外的研究现状
现代有轨电车在国内外很多城市都已经得到了大范围的覆盖，随着现代有轨电车的快速发展，关于现代有轨电车优先控制技术的理论研究也与日俱增，各种各样的新理论、新方法都被不断地提出来，为现代有轨电车的发展提供了保障。
1.2.1 国内研究现状
我国的现代有轨电车起步的相对比较晚，但是发展的较为顺利。现如今，我国沈阳、长春、大连、上海、天津、北京、淮安等城市都已经开始将其应用于城市交通系统中。目前，大部分城市的平面交叉口信号控制仍采用未建设现代有轨电车时的信号控制方案，不能较好地满足现代有轨电车的通行需求[4]。
钟吉林，王长林等以道口的整体延误损失为目标函数，以运用遗传算法优化干线道口之间的相位差为基础，结合道口信号优先控制方法以及现代有轨电车滞站调度，提出了基于干线协调的现代有轨电车信号相对优先控制方案[5]。
刘立龙，李建成以定时控制信号为基础，构建绝对优先控制策略，以VISSIM为模拟平台，将绝对优先信号控制策略应用于现代有轨电车通过单点十字交叉口的情景，提出了现代有轨电车在交叉口绝对优先的控制模型，使现代有轨电车在交叉口的通行效率有了显著提高[6]。
薛洪峰针对现代有轨电车特点，依托分析行车需求、环境条件、平交路口控制方式、景观需求等对列车控制方式的影响及相互制约关系，提出了确定列车控制方式的原则和思路，对信号控制系统设计中的难点和关键问题进行分析研究，提出了由差分、航位推算结合地图匹配算法的组合导航定位技术方案和公网通信技术方案，并对定位和无线通信方案进行了仿真实验和技术分析[7]。
陈志洲在仿真系统平台的基础上提出了两种方案来进行控制策略上的优化：一是添加现代有轨电车途径交叉道口推荐速度提示窗口给司机参考，提示司机调整电车速度，以便在到达下一个路口时刚好是绿灯；二是在交叉道口处进行社会车辆通行权的优化控制并添加“红灯早断、绿灯延长”等的信号灯配时优化控制方案，进一步确保电车优先通过交叉道口[8]。
陈福贵，谭小土以成都益州大道有轨电车为例，研究了平交道口信号优先策略，并对路口优先的相关参数进行了研究，提出现代有轨电车信号优先绿灯相位提前的最长时间为5s；感应线圈的预埋位置推荐位于路口停车位置前约150m处等结论[9]。
目前对于现代有轨电车优先控制的研究主要集中在优化交叉口信号配时方案上，给予的现代有轨电车优先权也分为完全优先、有条件优先和部分优先等情况。
1.2.2 国外研究现状
20世纪六、七十年代，欧洲就已经出现了现代有轨电车，可以说比我国早发展许多，尤其在巴黎，伦敦等地。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外的研究现状 2
1.3 研究思路 3
2 现代有轨电车运行特性调查与分析 5
2.1 现代有轨电车行车特性调查 6
2.2 交叉口交通流特性调查 7
3 交叉口优化控制模型的建立 13
3.1 交叉口的优先控制策略研究 13
3.2 交叉口优化模型的建立 14
4 基于VISSIM软件的交叉口仿真评价 21
4.1 VISSIM软件与VAP模块的介绍 21
4.2淮海东路交通路交叉口的仿真评价 23
结 论 28
致 谢 29
附录 VISVAP逻辑流程详图 31
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
自20世纪六、七十年代，现代有轨电车出现在布鲁塞尔、哥德堡等多个城市后，柏林、巴黎和伦敦等城市也纷纷建设了新型有轨电车，将其作为地铁、轻轨的加密网络或郊区的延伸线路[1]。近几年来，我国现代有轨电车也在飞速发展。如今沈阳、苏州、淮安、武汉、珠海等地现代有轨电车均已建成通车。现代有轨电车同时具有地铁和公共汽车两种交通方式的特点，但与地铁、轻轨等轨道交通不同，现代有轨电车的运营组织受制于道路交叉口的信号影响，交叉口交通信号的相位、周期、延误等设计指标都直接影响现代有轨电车的运营质量[2]。
有轨电车的动力性能和车辆尺寸与社会车辆有显著的不同，根据城市道路等级不同，其交通特征也不相同，因此需要根据实际情况来设置一套信号配时方案[3]。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
让有轨电车优先通行并提高社会车辆通行效率。
本文以淮安现代有轨电车为研究对象，通过资料收集和对其中几个典型的交叉口进行信号配时、交通量、车速等的详细调查与分析，以交叉口通行效率最大为优化目标，对交叉口建立优化控制模型，并采用VISSIM仿真软件实现，以达到改善道路运行条件的目的。
1.1.2 项目概况
淮安现代有轨电车一号线全长20.3公里，从2014年3月开始建设，直到2015年12月正式通车，一共设立23个车站和1座车辆基地，至今已运行了一年多时间。一期工程的行车线路从西侧市体育馆出发，沿交通路方向行驶至大运河广场北边，后经过和平路到达水渡口广场，再沿翔宇大道和楚州大道至马甸连接线，共串联了淮安区、清河区、经济开发区和生态新城四个地区，沿线分布有淮安的商业中心、行政中心、商务中心、文化旅游中心等多个人流聚集地。
由于现代有轨电车途经的翔宇大道、和平路、交通路路段上的交叉口交通量都比较大，所以在现代有轨电车运行的过程中难免出现社会车辆的拥堵与延误现象，这些现象至今仍然存在。
因此，本文会收集相关资料并调查淮安市相关交叉口的车辆运行情况，掌握淮安市现代有轨电车的运行情况和途径交叉口的相位设计、信号配时方案、社会车辆流量流向等现状，结合所学的专业知识，建立现代有轨电车在信号交叉口的优先控制模型，并运用VISSIM软件的VAP模块编辑优先控制模型算法，从而对相关的信号交叉口进行仿真，最后输出评价结果，以确定优化方案的效益。
1.2 国内外的研究现状
现代有轨电车在国内外很多城市都已经得到了大范围的覆盖，随着现代有轨电车的快速发展，关于现代有轨电车优先控制技术的理论研究也与日俱增，各种各样的新理论、新方法都被不断地提出来，为现代有轨电车的发展提供了保障。
1.2.1 国内研究现状
我国的现代有轨电车起步的相对比较晚，但是发展的较为顺利。现如今，我国沈阳、长春、大连、上海、天津、北京、淮安等城市都已经开始将其应用于城市交通系统中。目前，大部分城市的平面交叉口信号控制仍采用未建设现代有轨电车时的信号控制方案，不能较好地满足现代有轨电车的通行需求[4]。
钟吉林，王长林等以道口的整体延误损失为目标函数，以运用遗传算法优化干线道口之间的相位差为基础，结合道口信号优先控制方法以及现代有轨电车滞站调度，提出了基于干线协调的现代有轨电车信号相对优先控制方案[5]。
刘立龙，李建成以定时控制信号为基础，构建绝对优先控制策略，以VISSIM为模拟平台，将绝对优先信号控制策略应用于现代有轨电车通过单点十字交叉口的情景，提出了现代有轨电车在交叉口绝对优先的控制模型，使现代有轨电车在交叉口的通行效率有了显著提高[6]。
薛洪峰针对现代有轨电车特点，依托分析行车需求、环境条件、平交路口控制方式、景观需求等对列车控制方式的影响及相互制约关系，提出了确定列车控制方式的原则和思路，对信号控制系统设计中的难点和关键问题进行分析研究，提出了由差分、航位推算结合地图匹配算法的组合导航定位技术方案和公网通信技术方案，并对定位和无线通信方案进行了仿真实验和技术分析[7]。
陈志洲在仿真系统平台的基础上提出了两种方案来进行控制策略上的优化：一是添加现代有轨电车途径交叉道口推荐速度提示窗口给司机参考，提示司机调整电车速度，以便在到达下一个路口时刚好是绿灯；二是在交叉道口处进行社会车辆通行权的优化控制并添加“红灯早断、绿灯延长”等的信号灯配时优化控制方案，进一步确保电车优先通过交叉道口[8]。
陈福贵，谭小土以成都益州大道有轨电车为例，研究了平交道口信号优先策略，并对路口优先的相关参数进行了研究，提出现代有轨电车信号优先绿灯相位提前的最长时间为5s；感应线圈的预埋位置推荐位于路口停车位置前约150m处等结论[9]。
目前对于现代有轨电车优先控制的研究主要集中在优化交叉口信号配时方案上，给予的现代有轨电车优先权也分为完全优先、有条件优先和部分优先等情况。
1.2.2 国外研究现状
20世纪六、七十年代，欧洲就已经出现了现代有轨电车，可以说比我国早发展许多，尤其在巴黎，伦敦等地。
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