北京市城市道路两相位信号交叉口通行能力研究的开题报告

北京市城市道路两相位信号交叉口通行能力研究的开题报告一、选题背景及研究意义随着城市化进程的不断加快，城市道路交通越来越密集，道路交叉口成为了城市交通的瓶颈之一。因此，如何提高交叉口的道路通行能力一直是交通工程学科研究的重点之一。道路信号控制是提高交叉口通行能力的重要手段之一，其中，两相位信号控制在城市道路中广泛应用。然而，对于不同的交叉口类型和车流情况，两相位信号控制方案的优化研究存在很多不足之处。因此，本研究选择北京市城市道路两相位信号交叉口为研究对象，旨在探究不同类型交叉口的通行能力和两相位信号控制方案的优化，对于提高城市交通流畅度具有重要意义。二、研究内容和技术路线本研究将采用交通仿真软件VISSIM对北京市不同类型的两相位信号交叉口进行建模和仿真，分析交叉口的通行能力和拥堵程度，并运用优化算法对两相位信号控制方案进行优化，提高交叉口的通行能力和车辆通过率。具体研究内容包括：1.收集和整理北京市不同类型的两相位信号交叉口数据，包括交叉口位置、道路类型、交通流量等信息。2.使用VISSIM对不同类型交叉口进行仿真，分析车流量、车速、排队长度等参数，并得出交叉口通行能力和车辆通过率。3.通过模仿退火算法等多种优化算法对两相位信号控制方案进行优化，并分析控制方案的优劣。4.将优化后的控制方案应用到实际交叉口中进行验证，验证结果与仿真结果进行比对，分析优化效果和可行性。5.撰写研究报告，提出对于城市交通通行能力和交通管理的建议。三、预期研究结果及意义通过对不同类型交叉口的建模和仿真分析，本研究将探究两相位信号控制方案的优化和城市交通通行能力的提升，为城市道路交通管理和优化提供科学依据。预计可以得到以下研究结果：1.分析不同类型交叉口的通行能力和车辆通过率，为城市交通规划和管理提供科学依据。2.通过对两相位信号控制方案的仿真和优化，提高交叉口的通行能力和车辆通过率，优化城市道路交通管理。3.对于不同类型交叉口和车流情况，提出合理的两相位信号控制方案，为城市道路交通管理提供指导和建议。四、研究计划安排时间节点工作内容2021年3月-4月研究确定题目，收集文献资料，确定研究内容和技术路线。2021年4月-5月学习仿真软件VISSIM、Matlab等相关工具，学习交通流理论，进行初步模型建立和优化算法学习。2021年6月-8月收集和整理北京市不同类型的两相位信号交叉口数据，建立仿真模型并分析交叉口通行能力和车辆通过率。2021年9月-10月运用优化算法进行两相位信号控制方案的优化，分析控制方案的优劣。2021年11月-2022年1月将优化后的控制方案应用到实际交叉口中进行验证，得出实验结果。2022年1月-2月分析实验结果与仿真结果进行比对，撰写研究报告，提出对于城市交通通行能力和交通管理的建议。2022年3月-4月答辩和修改研究报告。五、参考文献[1]李军,黄大可,徐寅,等.城市交通理论与实践[M].广州:华南理工大学出版社,2003.[2]田晓卉,李海燕.模拟交通流中的交叉口仿真与控制优化[J].北京飞行学院学报,2009,26(4):519-523.[3]张强.城市道路交叉口控制软件VISSIM的应用探讨[J].安徽科技学院学报(自然科学版),2011(2):139-142.[4]PanS,SrinivasanD,GohWL.Two-phasetrafficsignaltimingatpriorityjunctionsinurbannetworks[J].TransportationResearchPartC:EmergingTech