信号交叉口可靠度建模

马志芳 蒋亚丽

(1.兰州交通大学 兰州 730000；2.甘肃建投土木工程建设集团有限责任公司 兰州 730000)

1 研究背景

随着我国经济的快速发展，城市交通出行的负担日益加重，如何缓解交通拥堵，节省出行时间，是目前研究的重点。在此背景下，以交通系统可靠性作为评价车辆通行能力指标的方法被广泛提出。交通系统可靠性的研究始于20世纪80年代，最早是通过网络的拓扑结构分析路网连接可靠度，例如连通可靠度、通行能力可靠度、行程时间可靠度和服务水平可靠度等[1]，通常用于分析道路设施及交通流运行状态，但忽略了路网中交叉口对路网可靠性研究的重要性。

在优化交叉口的信号控制指标时，一般认为车辆到达率是服从一定概率分布[2]，目前学者多通过可靠性指标来评价其性能的稳健性或基于此设计优化信号配时方案。为评价该交叉口运行的稳定性，优化信号配时方案，于泉等[3]定义了固定配时方案下的控制方案可靠度，分析高峰时间段的车流量，依据可靠度来确定相应的高峰时段配时方案的启动时间。吕斌等[4,5]采用相位清空可靠度作为评价指标，依据信号交叉口车辆随机到达的特点，研究了相位清空可靠度与周期时长、绿灯时间之间的关系，并通过Gauss消元法得到当车辆到达交叉口服从正态分布和负指数分布时，相位清空可靠度的计算公式。刘刚等[6]基于服务水平的交叉口可靠性模型，在考虑车辆到达随机性的基础上，把服务水平可靠度作为信号控制交叉口可靠性指标，研究其与车辆到达可靠性的关系，建立信号配时模型。……