工程管理硕士论文代写：拥堵时段二进式交叉口时空复用控制 模式思考
本文是一篇工程管理硕士论文，本文从提高交叉口通行能力着手，优化方式交叉口空间资源利用率，结合当前城市道路中特定时段拥堵的现状，设置一种左转车辆借本向直行车道进行二次待行的优化交通组织方法，以借道左转方案为对比研究对象，提高道路时空资源利用率，增强交叉口左转车流的通行能力，达到缓解高峰时段交通拥堵问题的目的。
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
随着城市的发展和大量人口的涌入，人们为了工作、休闲和其他社交活动而使用汽车通勤，导致了特定时段的交通拥堵，为解决交通拥堵问题，国内外学者及交通管理部门做了许多研究和尝试，一是在交通信号优化方面，为提高道路交叉口的通行效率，保障交通顺畅和安全，对交叉口信号配时方案进行优化设计，重点是根据各相位交通流量和道路资源情况，调整信号周期内相位相序配时方案，以减少拥堵和碰撞的发生；二是在道路标线优化方面，通过在交叉口设置明显的标志标线，指示车辆和行人安全行驶，减少交通混乱和事故；三是在交通流量分配优化方面，通过设置左转车道、右转车道、直行车道等方式，对交通流量进行分流，减少拥堵提高效率；四是在车道设计优化方面，在交叉口设置左转车道、右转车道、直行车道等，并对车道进行合理规划，以提高车辆通行的效率和质量；五是在交通组织方案优化方面，通过采用新的交通组织方案，如潮汐车道、可变车道等，根据不同时间段的交通流情况进行调整，以提高交叉口的整体通行效率和安全性。
在研究交叉口车道渠化及信号优化中，通常发现在城市交通中左转车道成为交通组织中影响效率的瓶颈，因为车辆需要等待对向直行车流清空后才能进行左转，且左转车道往往只有一条，这导致了左转效率不高从而产生交通拥堵和延误。为了解决这个问题，借道左转策略被提出来，它是通过科学规划车道使用，提高左转车辆的通行效率，从而缓解左转车流降低交通拥堵。具体来说，借道左转的策略是在靠近交叉口的隔离护栏上打开一个缺口，方便左转车辆在此穿行进入相邻对向车道进行左转，并在此处设置标志标线，提醒并引导驾驶员安全通行。这样就在对向车道变相增加了一条本向车道的左转车道，提高了左转效率。
1.2 国内外研究现状
在交叉口优化方面，国内外学者们都进行了大量的研究和实践。这些研究主要关注如何有效地提高左转车流的通行效率，减少交通拥堵和事故发生，对交叉口左转车流优化进行了深入探索，采用数值模拟和计算机仿真等方法，实现对交叉口进行优化设计，此外，他们还注重研究左转车道的设置条件，如左转车流的交通量、相交方向车流的交通量以及车流在行驶转弯过程中的安全性等，从而确保左转车流的正常通行。还关注于交叉口动态车道控制，包括可变车道的设计与实践。通过实施可变车道，可以有效解决不均衡的交通流问题，减缓交通压力，并减少交通建设成本。同时，对左转交通流的信号配时及协调优化也是研究的重点，旨在实现左转车流的有效分离与引导。
1.2.1 在交叉口渠化设计及道路空间资源优化
在交叉口设计规范方面，我国也有相应的国家标准《道路交通标志和标线》，是目前我国在城市道路标志标线设计方面的行为指南[1]；《城市道路工程设计规范》的发行，为城市道路内的主干道、次干道、支路都提供了较为全面的设计规定[2]。除规范外，为充分利用交叉口资源，对交叉口渠化设计是提高交通流畅度和安全性的一种方法，国内外学者在交叉口渠化设计方面进行了一系列研究；Akamatsu[3]对道路空间资源与其交通承载力的关系进行了分析，研究了在一定路网资源容量条件下，如何均衡分配交通流量的问题；Gao[4]分析了道路资源、交叉口与路网之间的关系，并给出相关系数，建立了交通承载能力的定量计算模型以及交通承载力评价指标；孔健等[5]提出了在进行城市道路平面交叉口渠化设计时应遵循以下原则：简单明了、满足规范、保证视距、美观醒目等；揭文祺[6]提取了各交叉口几何设计特征、交叉口渠化方式以及交通流特性等数据，为定量化分析交通冲突影响要素提供了有效思路；
2 借道左转交叉口基本原理
2.1 借道左转交叉口基本原理
2.1.1 借道左转交叉口的概念
借道左转这一概念的兴起，源于邯郸交警的创新尝试，在符合条件的道路交叉口允许左转车辆借用对向出口车道进行左转。借道左转是一种出口道可变车道措施，通过对道路交叉口进行特定静态渠划、标志设置、交通信号诱导控制，借用相邻对向车道的一条或两条设为本方向的左转车道使用，同时配套设置信号相位进行调控，以提高交叉口的交通效率。
具体来说，就是选择在左转车流较大的交叉口路口，“借用”相邻的一条车道作为临时左转车道，起到缓解左转压力大的问题，通常会设置相应的标志标线及信号指示灯来配合完成借道左转。这种交叉口交通设计方式在一些城市车流量较大或者道路狭窄的道路应用较多，尤其是一些道路交通资源有限，高峰时段左转车辆流大等待时间长的交叉口。借道左转的实质就是在现有道路资源的基础上，充分挖掘道路功能，统筹调配车辆快速通过交叉口，减少车辆等待时间，缓解交通拥堵，并提高路口的通行效率。由于借用的出口车道借道左转，一般还可以称作“借道待行左转”。
需要注意的是，与其他新的交通举措实施相类似，借道左转的实施也需要有良好的交通运行环境，包括适合的道路条件，交叉口的绿化和景观设计要合理，避免遮挡驾驶员的视线和交通标志等，交通指示引导要明确的，交通标志和信号灯要清晰、明显，起到准确引导驾驶员能够顺利通行的目的，同时也要考虑相应的特殊情况，如大型车辆的左转等，尤为重要的是对驾驶员的培训与引导，避免出现借道左转混乱和交通事故等。
2.2 借道左转交叉口的设置条件
在实施借道左转的交叉口，交通拥堵状况都有所改善，效率都有所提高，但并意味着设置借道左转适用于所有交通情形，诚然其需要满足特定的条件。本文将从交叉口空间资源条件、交叉口交通流条件和交通信号控制条件等三个方面开展设置借道左转的分析。
2.2.1 交叉口空间资源条件
交叉口借道左转车道目前已经在国内的很多城市应用实施并取得了良好的一定的实际效果，根据不同交叉口道路交通条件、几何条件等诸多因素考虑，借道左转车道并非在全部交叉口都通用，需要依据相位、车道数、交叉口几何条件以及道路交通条件等具体情况来判别。
（1）交叉口有专用左转相位
设置借道左转的道路一般为“十”字型或“T”型交叉口，有独立的直行及左转车道。
（2）进出口车道数
借道左转车道一般适用于具备双向六车道及以上道路条件的交叉口，以保证借道左转车道的设置不会对其他方向的交通造成过大的影响。在左转车辆所在的进口方向，车道数一般要求不小于3条，这主要是为了确保有足够的空间来容纳准备进行左转的车辆，以及保持直行车辆的流畅通行。
（3）借道左转车道应满足车辆左转弯最小半径
借道左转车道的设置本质上意味着车辆需要在交叉口前进行一个车道的平移。平移直接导致原本就较小的转弯半径进一步缩减，可能导致借道左转车道上的转弯车辆不能正常转弯，若在此情况下增设借道左转车道，必须谨慎考虑其对车辆转弯的影响，设置借道左转车道后要保证在借道左转车道中的车辆左转时能够顺利转弯驶离交叉口。
3 二进式交叉口时空复用控制模式设计 .................. 22
3.1 二进式交叉口时空复用定义 .......................... 22
3.1.1 二进式交叉口时空复用方案基本概念 ................. 22
3.1.2 二进式交叉口时空复用基本原理 ................. 23
4 二进式交叉口信号控制与建模 ...................... 39
4.1 二进式交叉口信号控制设计思路 ................... 39
4.2 二进式交叉口信号相位方案的设计 ...................... 40
5 淄博市世纪路新村西路交叉口仿真分析 ....................... 49
5.1 交叉口概况 ......................... 49
5.1.1 交叉口地理位置 ....................... 49
5.1.2 交叉口几何布局 ......................... 50
5 淄博市世纪路新村西路交叉口仿真分析
5.1 交叉口概况
世纪路-新村西路交叉口高峰时段主要以新村西路由西往东及左转车辆为主，早高峰时段7点到8点，左转车流排队较长超过160M，交叉口信号周期为145s，交通量为872pcu/h，左转绿信比为0.21，饱和度为1.13，服务水平为F级，左转车辆流大导致交叉口整体交通拥堵严重。此前，该交叉口东西方向西进口已经采用了借道左转方式，左转通行效率有所提升但整体效果依旧不理想，其余方向进口道早高峰处于正常运行状态。
5.1.1 交叉口地理位置
世纪路-新村西路交叉口位于淄博市张店区，是两条主要道路的交汇点。世纪路作为一条重要的交通干道，连接着城市的不同区域，承担着繁忙的交通流量。新村西路则是一条历史悠久的道路，周边分布着许多居民区和商业设施，无论是前往商业区、学校、医院还是其他目的地，该交叉口都是重要的交通枢纽，交通状况通常较为繁忙，车辆和行人流量都较大。为了确保交通安全和顺畅，该交叉口通常设有交通信号灯和监控设备，以规范交通秩序。此外，交叉口附近还设有公交车站、出租车停靠点等交通设施，方便市民出行。对于市民来说，世纪路-新村西路交叉口是一个重要的出行节点。位置示意如图5.1所示。
6 结论与展望
6.1 结论
本文从提高交叉口通行能力着手，优化方式交叉口空间资源利用率，结合当前城市道路中特定时段拥堵的现状，设置一种左转车辆借本向直行车道进行二次待行的优化交通组织方法，以借道左转方案为对比研究对象，提高道路时空资源利用率，增强交叉口左转车流的通行能力，达到缓解高峰时段交通拥堵问题的目的。
（1）通过借鉴现有研究成果，构建二进式交叉口时空复用控制模式的方案，给出了二进式交叉口的相关概念，明确“借本向直行车道左转”、主信号与预信号协同控制下相位相序“先左后直”、合理规划“调整区、待行区”车道、同一信号周期内待行区车道分时“可直行可左转”为二进式交叉口的主要设计思路。
（2）建立了以最大通行能力为评价标准的信号优化模型，定义了二进式交叉口的设置条件及区域渠化车道理论计算公式，分析了二进式交叉口的相关风险点以及降低冲突的可能，对比借道左转从安全及经济性等方面对二进式交叉口时空复用控制模式做出评价。
（3）以淄博市世纪路-新村西路交叉口为实例，利用VISSIM仿真软件分别模拟改造前借道左转方案及改造后的二进式交叉口方案，并将仿真结果进行统计分析，结果表明，二进式交叉口通行能力提升29.73%、排队长度下降21.29%、平均延误下降47.75%，相关指标均得到大幅优化，得出了二进式交叉口时空复用方案设置的有效性，提供了一种解决高峰时段交通拥堵问题的交通组织控制模式。
参考文献（略）