【論文】確定城市干道檢測(cè)器最佳布設(shè)位置的仿真研究

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1、確定城市干道檢測(cè)器最佳布設(shè)位置的仿真研究摘要：路段行駛速度和行駛時(shí)間判斷的準(zhǔn)確性是進(jìn)行交通管理和開(kāi)發(fā)智能交通系統(tǒng)的基本條件。本文以仿真技術(shù)作為研究手段，就城市干道中用于判斷路段車(chē)輛速度和行駛時(shí)間的檢測(cè)器最佳布設(shè)位置的確定進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，并以長(zhǎng)沙市五一路為研究對(duì)象將實(shí)際車(chē)速與仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。關(guān)鍵詞：檢測(cè)器位置；行駛車(chē)速；交通管理；城市干道；仿真技術(shù)中圖法分類(lèi)號(hào)：U491文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AStudyonOptimalDetectorLocationinUrbanArterialRoadswithSimulationTechnologyLiLing,，JINShuang-quan(Gua

2、ngdongHighwayDesignInstitute,GuangdongGuangzhou,China)Abstract:TheestimationandprovisionofaccuratetravelspeedortimeinformationareessentialforpropertrafficmanagementandsuccessfulITSdeployment.Thepapertriedtoidentifythebestdetectorlocationsonurbanarterialroadsforestimatetravelspeedandtraveltimethro

3、ughalotofexperiments,andcontrastactualspeedandsimulationresultinWuyiRoadofChangshaCity.KeyWord:Detectorlocation;Travelspeedonarterial;TrafficManagement0引言研究表明，通過(guò)在高速公路上埋設(shè)環(huán)形檢測(cè)器來(lái)獲得即時(shí)的行駛速度能較好地反映真實(shí)情況；但對(duì)于城市干道，由于受各種因素如車(chē)道數(shù)、路段長(zhǎng)度、信號(hào)燈綠時(shí)長(zhǎng)、速度限制措施和交通量的影響，檢測(cè)器反映的信息在一定程度上出現(xiàn)失真，而環(huán)形檢測(cè)器作為交通管理和智能交通的研究重要的數(shù)據(jù)源，具有價(jià)廉和可靠性好等

4、優(yōu)點(diǎn)。本文擬以CORSIM仿真系統(tǒng)作為研究平臺(tái)，利用仿真手段針對(duì)交通量、交通信號(hào)系統(tǒng)、路段長(zhǎng)度、速度限制和車(chē)道數(shù)對(duì)檢測(cè)器判斷結(jié)果進(jìn)行研究，以期確定不同條件下檢測(cè)器的最佳布設(shè)位置，并將仿真結(jié)果與長(zhǎng)沙市五一路實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，判斷其可行性和有效度。91模擬方法城市交通網(wǎng)絡(luò)中影響路段行駛速度因素的多樣性決定了其判斷或檢測(cè)的復(fù)雜性；這些因素除引言中提到外還有轉(zhuǎn)向交通、停車(chē)場(chǎng)的位置、行人、交通量構(gòu)成以及駕駛員的行為。但城市干道因有相應(yīng)的交通管制而相對(duì)較為順暢，故本文只研究交通流量、信號(hào)系統(tǒng)、路段長(zhǎng)度、速度限制措施、車(chē)道數(shù)對(duì)不同位置的檢測(cè)器判斷行駛速度準(zhǔn)確度的影響?；谘芯啃枰范伍L(zhǎng)度的取值有

5、如下原則：⑴短路段檢測(cè)器的定位不如長(zhǎng)路段重要；⑵相鄰交叉口的間距小，則平均行駛車(chē)速的精確度低；⑶交通管理和ITS研究更傾向于長(zhǎng)路段。因此路段長(zhǎng)度的取值范圍為600~1800m，交通流量取值范圍為500pcu（低飽和流）~5000pcu（高飽和流，在仿真試驗(yàn)過(guò)程中以500pcu/h為步長(zhǎng)遞增），速度限制取值分別為30、35、40、45km/h（以5km/h為步長(zhǎng)遞增），以及相應(yīng)地將信號(hào)綠時(shí)長(zhǎng)標(biāo)定為20、30、40、50s（以10s為步長(zhǎng)遞增），車(chē)道數(shù)相應(yīng)地分別標(biāo)定為2車(chē)道和3車(chē)道。仿真試驗(yàn)的路段及相應(yīng)的檢測(cè)器布設(shè)位置如圖1所示。圖中示意的路段長(zhǎng)度變化范圍為600~2000m，為了準(zhǔn)確了解全

6、路段行駛速度的變化情況，檢測(cè)器每15米布設(shè)1個(gè)；試驗(yàn)的流程圖如圖2所示，全試驗(yàn)過(guò)程根據(jù)四個(gè)參數(shù)的變化總共在CORSIM系統(tǒng)中運(yùn)算338次并得到相應(yīng)的仿真結(jié)果，即通過(guò)檢測(cè)器的平均車(chē)速。9圖1仿真試驗(yàn)路段簡(jiǎn)圖及檢測(cè)布設(shè)示意圖根據(jù)圖2邏輯關(guān)系，仿真試驗(yàn)過(guò)程及步驟簡(jiǎn)述如下：①在CORSIM中創(chuàng)建仿真試驗(yàn)路段，并標(biāo)定相應(yīng)的初始仿真參數(shù)：路段長(zhǎng)度為2000m，交通流量為500pcu/h，45km/h的速度限制，綠長(zhǎng)時(shí)為20s以及2條仿真車(chē)道進(jìn)行仿真運(yùn)算，輸出相應(yīng)的仿真試驗(yàn)結(jié)果。即各檢測(cè)器探測(cè)到的車(chē)輛通過(guò)速度。②保持第一次仿真試驗(yàn)的參數(shù)不變，將交通流量以500pcu/h步長(zhǎng)的增加量更新原流量，直至V/

7、C大于2，對(duì)每一次迭代都進(jìn)行運(yùn)算并輸出結(jié)果。③將交通流量重新標(biāo)定為500pcu/h，并保持其他參數(shù)，將限制速度以5km/h為步長(zhǎng)由初始值45km/h遞減直至為30km/h，同樣對(duì)每次迭代運(yùn)算并得出結(jié)果。④初始綠時(shí)長(zhǎng)為20s，與上述步驟一樣，以10s為步長(zhǎng)遞增至50s。⑤上述4步都完成，即將車(chē)道數(shù)改為3車(chē)道再次重復(fù)循環(huán)運(yùn)算。2仿真結(jié)果表1、2和圖3、4分別為兩個(gè)以交通流量為變量的仿真案例的運(yùn)算結(jié)果。圖中的曲線(xiàn)表明車(chē)輛以較低的速度靠近交