本文提出了一种研究环形交叉口通行能力的微观仿真方法。利用VISSIM仿真平台分析5个影响因素对通行能力的敏感性;选取敏感性高的因素来建立修正系数模型,并获得实际通行能力的改进计算公式;将其进行验证,并和现有的模型比较,结果表明其具有最小的相对误差,从而为环形交叉口规划、设计、管理提供科学依据。
针对目前我国环形交叉口通行能力的研究相对滞后,不能客观评价城市交通系统的情况,本文选取北京市方庄环形交叉口作为研究对象,对其进行实地调研和调研数据处理、分析,并以此为基础,重点进行环形交叉口通行能力计算模型的修正。目前,项目进展顺利,已完成以下工作:
1.完成交通量调查辅助手机软件(android平台)的开发。
2.现状调查
利用Google earth查找北京市区内的环形交叉口,并通过实地观察和综合比较,本研究小组选取了方庄环形交叉口,并于2010年8月24日——8月26日(周二至周四)对其几何数据、交通量(机动车、非机动车和行人)、车辆行程时间和地点车速进行调查,了解方庄环形交叉口的交通特性,为VISSIM仿真平台的搭建和验证、通行能力模型的建立以及后续的研究内容提供依据。
3.VISSIM仿真平台的搭建与校准
首先利用部分实测数据搭建仿真平台,后利用剩余数据,以仿真画面、平均相对误差及最大相对误差为评价指标,通过调整四个驾驶行为参数来校准仿真平台。其中,正交试验法的运用,在保证实验准确性的同时,提高了效率。
4.通行能力影响因素的敏感性分析
影响环形交叉口通行能力的因素主要有环岛半径等几何方面的因素和交通量等方面的交通因素。选择大车比例、左转比例、右转比例、主支路流量比例和环岛半径作为此次影响因素分析的对象。针对以上影响因素,利用“每次改变单一因素,仿真计算该条件下的通行能力”的方法,通过非线性曲线拟合分析各个因素对通行能力变化的敏感性。实验结果显示:东、西进口大车比例、左转比例和右转比例以及主支路流量比例对通行能力变化敏感性较高。之后,对拟合曲线之间相关性较高的因素进行合并,简化后续实验。
5.修正通行能力理论模型开发
在比较各种环形交叉口理论通行能力模型的基础上,选取王炜的双环行车道时通行能力理论模型作为基本通行能力模型。接着,通过改变上述敏感性较高的4个影响因素,进行了5184次VISSIM仿真实验,利用多元回归法得出通行能力修正系数,并提出修正后的通行能力模型。最后,对修正后的通行能力模型进行验证。
6.根据本文的研究思路开发环形交叉口通行能力辅助计算软件。
7.着手进行模型的实际运用,其中包括:环形交叉口运行评估和改造建议。
第十二届“挑战杯”省赛作品 省赛特等奖
1.北京交通大学第九届“金士宣”杯创新能力竞赛一等奖(第一名)
2.北京交通大学2011年度“挑战杯”课外学术科技作品大赛自然科学类论文一等奖(第一名)
3.英文论文已投至(IEEE ITSC 2011)14th International IEEE Annual Conference on Intelligent Transportation Systems