现代有轨电车交叉口交通组织优化设计
目录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外的研究现状 2
1.3 本文研究思路 3
2 现代有轨电车布置形式的相关理论 4
2.1 道路横断面布置形式 4
2.2 现代有轨电车站台和线路布置形式 5
2.3 现代有轨电车站台布置形式利与弊 8
3 交通组织设计的相关理论 9
3.1 交通组织设计原则 9
3.2 交通组织设计方法 9
4 淮安市交叉口的调查分析与交通组织优化设计 12
4.1 淮安市交叉口分类与特征交叉口选取 12
4.2 特征交叉口交通现状调查与交通组织优化设计 13
4.3 淮海东路~交通路理论信号配时方案设计 25
5 基于现代有轨电车优先淮海东路~交通路交通组织优化方案评价 31
5.1 淮海东路~交通路优化的仿真现状基本参数与评价指标 31
5.2 淮海东路~交通路优化设计方案的仿真评价 32
结论 37
致谢 38
参考文献 39
附件1优化前后交叉口仿真的交通服务水平 40
附件2优化前交叉口仿真输出的排队长度 41
附件3优化后交叉口仿真的交通服务水平 42
附件4优化后交叉口仿真输出的排队长度 43
1 绪论
1.1 课题研究背景
现代有轨电车是一种中等运能、设计新颖、环境友好、资源节约的公共交通运输工具，是在传统有轨电车的基础上全面改造升级的一种先进的公共交通方式。交叉口作为城市道路网络的节点，有 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
转换交通流的重要作用，而我国城市交叉口具有交通量大和混合交通的特点，使现代有轨电车与社会车辆在行驶过程中会争夺交叉口的时空资源，很大程度上降低了现代有轨电车的运行效率。为了实现现代有轨电车优先通行和避免交叉口的总延误增加，有必要研究交叉口的交通组织优化方案，以提高交叉口的通行效率。
现代有轨电车是从传统的有轨电车脱胎而出的一种新型交通工具，具有更高的运行速度、更舒适的乘车空间以及快捷的换乘方式[1]。但目前交叉口在信号灯配时上很难同时顾及到有轨电车与社会车辆的需要，在现代有轨电车优先的基础上进行交通组织设计，可能就会增加社会车辆的延误时间。随着淮安市机动车辆急剧增加，其排放的尾气导致碳排放和氮氧化物的排放量逐年增加，已经对城市环境空气质量产生一定的影响，引起了政府部门的高度重视，并努力采取了得力措施防治机动车尾气污染。面对机动车污染如此严重的情况，作为新型环保的现代有轨电车就十分有必要存在。目前，现代有轨电车交通发展所面临的重要问题是如何消除其在交叉口与社会车辆产生的冲突点，保证现代有轨电车优先通行和交叉口的整体运行效率。因此，本文综合考虑研究现代有轨电车与社会车辆在交叉口的运行效率，以此保证交叉口的服务水平。
根据淮安市现代有轨电车规划方案，现代有轨电车途经翔宇大道、和平路、交通路等交通量较大的交叉口。由于新交通方式的引入和现代有轨电车线路固定沿轨道线路通行，若不采取交通优化措施，将会影响交叉口的通行效率和增加社会车辆的交通延误。目前的交叉口信号配时主要是为了满足机动车、非机动车与行人的需求，暂未考虑现代有轨电车的通行。因此，本文通过实地调查获得淮海东路~交通路与翔宇大道~城河街交叉口处的信号配时、横断面设计、交叉口冲突点等现状和收集实地资料，针对交叉口的现代有轨电车线路和站台布置形式，运用交通组织设计方法对交叉口进行优化，并对淮海东路~交通路交叉口进行信号配时优化设计。最后，论文使用VISSIM仿真软件对优化方案进行仿真评价，从而得到符合淮安市现代有轨电车的交通组织优化设计方案。
1.2 国内外的研究现状
1.2.1 国外研究现状
随着城市交通的日益拥堵，轨道交通及车辆技术的发展，现代有轨电车在运能、速度、安全和舒适等运营性能上有了质量的提高，最早在欧洲开始受到广泛关注。因此，国外有轨电车在研究上也取得了一定的成果。
Guangwei Zhou等研究基于并行遗传算法的自适应优化运输信号优先，主要是阐述一种自适应的运输信号优先（TSP）策略，采用并行遗传算法（PGA）优化TSP的自适应交通信号控制。这为有轨电车的研究与发展奠定了基础[2]。
Mrs Drosen细致的阐述了西门子交通技术集团的现代有轨电车理念，包括有轨电车的总体特性以及交通信号机的优先权转化等[3]。
国外学者通过采用TRANSYT-7F模型对被动优先在降低公交车辆的延误方面进行了研究，结果表明，被动优先并没有明显的作用。从被动优先策略的内容可以看出，当有轨电车线路较少时，这种方案不仅不确保完全实现有轨电车顺利通过交叉口，同时对社会车辆产生延误[4]。
1.2.2 国内研究现状
20世纪初，中国的上海、大连、长春等地也陆续开通运行了有轨电车。从国内有轨电车发展状况来看，近年来只有大连市保留并继续发展钢轮钢轨式有轨电车，但无论从车辆性能还是品牌效应来看，离现代有轨电车的差距还较大。20世纪90年代以来，有轨电车掀起了复兴热潮。我国的上海张江、天津泰达对现代有轨电车的投入运营，带动了现代有轨电车在我国的发展，并日益受到各方关注。因此，国内学者对有轨电车的各项研究也取得了一定的收获。
李际胜和姜传治对有轨电车线站布置及交通组织设计进行了详细的研究。主要介绍了有轨电车站台与线路的布置形式,然后从行人、机动车两个方面对有轨电车的交通组织设计进行详细阐述。
李盛和杨晓光研究了现代有轨电车与道路交通的协调控制方法。在介绍协调控制方法的基础上，提出在现代有轨电车与道路交通冲突的区域内，以实时补偿的原则来处理有轨电车与社会车辆的通行矛盾，以实现道路通行能力的最大化[5]。
吴胜权，王贵国，王艳荣等人研究了基于VISSIM仿真系统的有轨电车线路对城市道路交叉口影响评价方法。提出通过建立城市交叉口现状和运行有轨电车后的仿真模型，算出两种情况下交叉口车辆延误和排队长度等参数指标，通过对参数进行对比，评价有轨电车线路对交叉口产生的影响[6]。
徐鼎和张静对现代有轨电车行车控制方案设计进行了深入的研究。他们以深圳市龙华新区现代有轨电车的项目建设为背景，结合国内外其他有轨电车的应用及实际状况，对现代有轨电车的技术特征与运营模式进行分析，提出构建智能控制系统的设想；对现代有轨电车行车控制系统应具备的完整功能进行总结，对其中的关键技术方案进行论述[7]。
混合式车站的岛式站台和侧式站台设置在一个车站内，一般为折返站或换乘站。
2.2.2 现代有轨电车线路布置形式
现代有轨电车通常为地面线路，因此对城市综合交通运输影响较大。根据城市的交通运输现状及规划要求，方案选择的一个重要因素，是合理地对现代有轨电车进行交通组织优化设计。正确处理好乘客、行人与车辆的交通组织，不仅有利于城市的综合交通运输，更有利于提高现代有轨电车的运营效率和安全程度[11]。
图3.1 路中布置路段出入口对有轨电车的影响示意图
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外的研究现状 2
1.3 本文研究思路 3
2 现代有轨电车布置形式的相关理论 4
2.1 道路横断面布置形式 4
2.2 现代有轨电车站台和线路布置形式 5
2.3 现代有轨电车站台布置形式利与弊 8
3 交通组织设计的相关理论 9
3.1 交通组织设计原则 9
3.2 交通组织设计方法 9
4 淮安市交叉口的调查分析与交通组织优化设计 12
4.1 淮安市交叉口分类与特征交叉口选取 12
4.2 特征交叉口交通现状调查与交通组织优化设计 13
4.3 淮海东路~交通路理论信号配时方案设计 25
5 基于现代有轨电车优先淮海东路~交通路交通组织优化方案评价 31
5.1 淮海东路~交通路优化的仿真现状基本参数与评价指标 31
5.2 淮海东路~交通路优化设计方案的仿真评价 32
结论 37
致谢 38
参考文献 39
附件1优化前后交叉口仿真的交通服务水平 40
附件2优化前交叉口仿真输出的排队长度 41
附件3优化后交叉口仿真的交通服务水平 42
附件4优化后交叉口仿真输出的排队长度 43
1 绪论
1.1 课题研究背景
现代有轨电车是一种中等运能、设计新颖、环境友好、资源节约的公共交通运输工具，是在传统有轨电车的基础上全面改造升级的一种先进的公共交通方式。交叉口作为城市道路网络的节点，有 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
转换交通流的重要作用，而我国城市交叉口具有交通量大和混合交通的特点，使现代有轨电车与社会车辆在行驶过程中会争夺交叉口的时空资源，很大程度上降低了现代有轨电车的运行效率。为了实现现代有轨电车优先通行和避免交叉口的总延误增加，有必要研究交叉口的交通组织优化方案，以提高交叉口的通行效率。
现代有轨电车是从传统的有轨电车脱胎而出的一种新型交通工具，具有更高的运行速度、更舒适的乘车空间以及快捷的换乘方式[1]。但目前交叉口在信号灯配时上很难同时顾及到有轨电车与社会车辆的需要，在现代有轨电车优先的基础上进行交通组织设计，可能就会增加社会车辆的延误时间。随着淮安市机动车辆急剧增加，其排放的尾气导致碳排放和氮氧化物的排放量逐年增加，已经对城市环境空气质量产生一定的影响，引起了政府部门的高度重视，并努力采取了得力措施防治机动车尾气污染。面对机动车污染如此严重的情况，作为新型环保的现代有轨电车就十分有必要存在。目前，现代有轨电车交通发展所面临的重要问题是如何消除其在交叉口与社会车辆产生的冲突点，保证现代有轨电车优先通行和交叉口的整体运行效率。因此，本文综合考虑研究现代有轨电车与社会车辆在交叉口的运行效率，以此保证交叉口的服务水平。
根据淮安市现代有轨电车规划方案，现代有轨电车途经翔宇大道、和平路、交通路等交通量较大的交叉口。由于新交通方式的引入和现代有轨电车线路固定沿轨道线路通行，若不采取交通优化措施，将会影响交叉口的通行效率和增加社会车辆的交通延误。目前的交叉口信号配时主要是为了满足机动车、非机动车与行人的需求，暂未考虑现代有轨电车的通行。因此，本文通过实地调查获得淮海东路~交通路与翔宇大道~城河街交叉口处的信号配时、横断面设计、交叉口冲突点等现状和收集实地资料，针对交叉口的现代有轨电车线路和站台布置形式，运用交通组织设计方法对交叉口进行优化，并对淮海东路~交通路交叉口进行信号配时优化设计。最后，论文使用VISSIM仿真软件对优化方案进行仿真评价，从而得到符合淮安市现代有轨电车的交通组织优化设计方案。
1.2 国内外的研究现状
1.2.1 国外研究现状
随着城市交通的日益拥堵，轨道交通及车辆技术的发展，现代有轨电车在运能、速度、安全和舒适等运营性能上有了质量的提高，最早在欧洲开始受到广泛关注。因此，国外有轨电车在研究上也取得了一定的成果。
Guangwei Zhou等研究基于并行遗传算法的自适应优化运输信号优先，主要是阐述一种自适应的运输信号优先（TSP）策略，采用并行遗传算法（PGA）优化TSP的自适应交通信号控制。这为有轨电车的研究与发展奠定了基础[2]。
Mrs Drosen细致的阐述了西门子交通技术集团的现代有轨电车理念，包括有轨电车的总体特性以及交通信号机的优先权转化等[3]。
国外学者通过采用TRANSYT-7F模型对被动优先在降低公交车辆的延误方面进行了研究，结果表明，被动优先并没有明显的作用。从被动优先策略的内容可以看出，当有轨电车线路较少时，这种方案不仅不确保完全实现有轨电车顺利通过交叉口，同时对社会车辆产生延误[4]。
1.2.2 国内研究现状
20世纪初，中国的上海、大连、长春等地也陆续开通运行了有轨电车。从国内有轨电车发展状况来看，近年来只有大连市保留并继续发展钢轮钢轨式有轨电车，但无论从车辆性能还是品牌效应来看，离现代有轨电车的差距还较大。20世纪90年代以来，有轨电车掀起了复兴热潮。我国的上海张江、天津泰达对现代有轨电车的投入运营，带动了现代有轨电车在我国的发展，并日益受到各方关注。因此，国内学者对有轨电车的各项研究也取得了一定的收获。
李际胜和姜传治对有轨电车线站布置及交通组织设计进行了详细的研究。主要介绍了有轨电车站台与线路的布置形式,然后从行人、机动车两个方面对有轨电车的交通组织设计进行详细阐述。
李盛和杨晓光研究了现代有轨电车与道路交通的协调控制方法。在介绍协调控制方法的基础上，提出在现代有轨电车与道路交通冲突的区域内，以实时补偿的原则来处理有轨电车与社会车辆的通行矛盾，以实现道路通行能力的最大化[5]。
吴胜权，王贵国，王艳荣等人研究了基于VISSIM仿真系统的有轨电车线路对城市道路交叉口影响评价方法。提出通过建立城市交叉口现状和运行有轨电车后的仿真模型，算出两种情况下交叉口车辆延误和排队长度等参数指标，通过对参数进行对比，评价有轨电车线路对交叉口产生的影响[6]。
徐鼎和张静对现代有轨电车行车控制方案设计进行了深入的研究。他们以深圳市龙华新区现代有轨电车的项目建设为背景，结合国内外其他有轨电车的应用及实际状况，对现代有轨电车的技术特征与运营模式进行分析，提出构建智能控制系统的设想；对现代有轨电车行车控制系统应具备的完整功能进行总结，对其中的关键技术方案进行论述[7]。
混合式车站的岛式站台和侧式站台设置在一个车站内，一般为折返站或换乘站。
2.2.2 现代有轨电车线路布置形式
现代有轨电车通常为地面线路，因此对城市综合交通运输影响较大。根据城市的交通运输现状及规划要求，方案选择的一个重要因素，是合理地对现代有轨电车进行交通组织优化设计。正确处理好乘客、行人与车辆的交通组织，不仅有利于城市的综合交通运输，更有利于提高现代有轨电车的运营效率和安全程度[11]。
图3.1 路中布置路段出入口对有轨电车的影响示意图
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