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城市主干道承担了城市的大部分交通流量,它的畅通与否直接影响整个城市交通网络是否能够平稳、安全地运行。干道协调控制系统能够提高城市主干道运行效率,保证城市主干道乃至整个城市路网的交通安全、顺畅。以往干道协调控制算法均适用于采用对称流向放行方式的干道交叉口群,在一定程度上提高了城市主干道的运行效率,但是在实际干道交叉口群中,往往会出现个别交叉口几何条件不对称或者对向流向交通量不均衡,而需要采用各进口单独放行的相位方式,在这种情况下,以往干道协调控制算法将无能为力。鉴于此,本文结合东莞市交通信号控制系统示范工程--“虎门镇连升路干道协调控制系统”,依据虎门镇连升路上个别交叉口几何条件不对称或对向流向交通流量不均衡的特点,分析研究各进口单独放行的相位设计方法,提出各进口单独放行条件下的双向绿波设计方法,研究出一套适合于由于几何条件不对称、对向流向交通流量不均衡而采用各进口单独放行相位方式的干道协调控制系统。本文的主要研究内容如下：
1)各进口单独放行相位设计方法研究。首先选取交叉口通行能力、饱和度、相位损失等指标,通过简洁的模型和算例,比较各进口单独放行方法与对称流向放行方法的特性,最后以虎门大道--连升路交叉口为例,通过VISSIM仿真实验研究,分析各自的交通信号控制指标。结果表明,各进口单独放行方法更加适合于几何条件不对称或对向交通流量不均衡的交叉口。
2)各进口单独放行条件下的双向绿波设计方法研究。首先结合实例介绍传统绿波设计方法--数解法,然后重点阐述各进口单独放行条件下的双向绿波设计方法,并以虎门镇连升路为例进行详细论述,最后通过VISSIM仿真实验研究,分析连升路在分别采用单点控制、传统数解法和本文算法等设计方法下的各种交通信号控制指标。结果表明：与数解法相比,本文算法更适用于由于几何条件不对称、对向流向不均而采用各进口单独放行的干道交叉口群,能够有效地协调干道交叉口群,提高通行效率。
3)虎门镇连升路干道协调控制系统的设计与实现。结合虎门镇连升路干道协调控制系统研究了干道协调控制系统的设计与实现方法,给出了该干道协调控制系统的控制策略、基本原理、硬件组成及软件结构,最后阐述了该系统的运行效果及特点。