上海理工大学毕业实习报告金桥路张杨路交叉口信号控制策略仿真优化分析专 业：系统科学与工程年 级： 2009 级学 号： 091305XXXX姓 名： 周 松学 院：管 理 学 院实习内容：控制策略仿真优化指导老师： 姚 佼目录1. 实习简介 11.1实习时间 11.2交叉口选定 11.3实习任务 21.3.1掌握调查方法并应用于实际 21.3.2掌握数据分析方法 21.3.3掌握交通仿真与信号配时优化软件Synchro及应用 21.3.4掌握交通控制策略的优化方法及评价指标 31.4工作分工 31.5工作流程 41.5.1资料、工具准备 41.5.2实地调研及数据分析 51.5.3仿真分析及优化对比 51.6实习目的及意义 52. 交叉口现状仿真分析 72.1进口道车道功能 72.2交叉口交通需求 72.3控制策略 82.4仿真及结果分析 93. 控制策略模型优化分析 143.1定性分析 143.2定量分析 153.3对比分析 164. 心得体会 185. 致谢 191. 实习简介本次实习主要内容是调查浦东区金桥路张杨路交叉口进口道车道功能、信号控制方案、交通流量等信息，利用Synchro对其进行仿真建模，并对仿真结果进行分析，进而对交叉口的控制策略进行优化，并对优化后的控制策略进行评价，比较优化前后的各项指标，对优化方案进行评价。
1.1实习时间本次实习时间段为2013年3月至4月，具体调查日期为3月26日和3月28日两个工作日，时间段为早高峰和晚高峰，早高峰时段为7:00～8:30，晚高峰时段为17:30～19:30在对调查时间选定时要选择具有代表性的工作日，应尽量避免选在周一上午或周五下午两个特殊的时段另外，在对交叉口的各进口道进行流量调查时，每个进口道要同时进行，尽量避免同一交叉口的不同进口道的调查时间不一致的情况，否则会对仿真结果的精确度造成一定影响1.2交叉口选定此次实习交叉口为上海浦东新区金桥路张杨路交叉口此交叉口东接军工路隧道，西连金桥立交桥，毗邻金桥国际广场，轨道交通六号线金桥路站设于此交叉口附近另外，此交叉口公交车辆比例较大，通过此处的公交车辆有874、991、993、施崂专线、上川专线等线路，往来流量较大，机非混行较严重因此，对其进行调查，掌握此处的车均延误等信息，以便对其进行仿真优化金桥路张杨路交叉口地理位置信息如图1.1所示图1.1 金桥路张杨路交叉口地理位置 图(a) 交叉口附近的金桥国际商业广场 图(b) 交叉口附近的轨道交通站点 图(c) 交叉口处机非混行 图(d) 交叉口处公交车流率较大示意图图1.2 交叉口处现状及存在的问题1.3实习任务1.3.1掌握调查方法并应用于实际掌握一般的调查方法，包括对流量的调查、对交通组成的调查、对停车延误的调查以及交叉口几何尺寸、车道功能等项目的调查，并将所掌握的方法应用于实地调查。
本次实习调查金桥路张杨路交叉口的车道功能、信号控制策略、交通流量及车流组成等信息1.3.2掌握数据分析方法掌握对调查数据的整理分析方法，并将其应用实际本次实习对调查所得数据进行分析，生成相应文档，对相应指标进行分析，如车均延误等指标，并得出相应结论1.3.3掌握交通仿真与信号配时优化软件Synchro及应用Synchro是由美国Trafficware公司根据美国交通部标准HCM规范研发的交通信号协调及配时设计软件HCM标准中的参数是根据汽车性能、驾驶员的行为习惯、交通法规等设定的，计算得出的某些结果(如延误时间、服务水平等)，作为方案比较的相对参数，具有重要参考价值的，信号配时也非常合理Synchro的使用方法相对简单，主要步骤为：添加link（建路段）；确定交叉口；3参数设置，包括Lane Settings（车道设置）、Volume Settings（交通流量设置）、Node settings（节点设置）、Timing Settings（时间设置）以及Phasing Settings（相位设置）等；仿真运行，得到仿真结果；优化模型并运行，得到优化后的结果在本次实习中首先要搜集交通信号配时优化软件Synchro相关资料，学习并掌握Synchro的使用方法，相关将调查来的数据进行整理分析，利用Synchro对其进行仿真，得出仿真结果，然后对控制策略进行优化，再仿真得出优化后的仿真结果。
1.3.4掌握交通控制策略的优化方法及评价指标明确交通控制策略在道路交通中的重要地位，掌握其控制理论及控制方法，利用Synchro对其进行仿真并优化，进而对相关指标进行比较，得出相应结论1.4工作分工本次实习成立了一个实习项目小组，固定成员有4名，分别是09级系统科学与工程的汪圣伟、陈峰、左文斌、周松，另外在实地调查时10级的同专业同学提供过帮助本次实习调查的交叉口共有两个，金桥路博山东路交叉口和金桥路张杨路交叉口两个相邻交叉口小组成员针对自己所侧重的实习研究方向对调查的对象各有针对性，本人在这次实习中侧重于金桥路张杨路交叉口控制策略问题对金桥路张杨路交叉口进行实地调查的具体分工如表1.1所示表1.1 工作分工表工作分工表汪圣伟调查表格制作、调查数据整理分析、VISSIM建模陈峰流量调查、周边环境调查周松车道功能调查、周期及相位相序调查、制图、Synchro建模10级同学各进口道及各转向流量调查备注：左文斌同学在外地实习，未能参与此次调查小组成员根据调查规划以及相关工作分工情况，在同一时间段内赶赴现场进行实地调查，掌握基础数据资料，为后期的建模分析做好充足的准备1.5工作流程1.5.1资料、工具准备（1）基础资料包括人员配备，调查所需表格等资料，调查表格包括交叉口流量调查表格、车道功能调查表格、控制策略（周期、相位相序、各相位持续时间）等所需调查表格等，各调查表格如表1.2、表1.3、表1.4所示。
表1.2 流量调查表金桥路张杨路交叉口流量调查表调查时间：调查人：左转直行右转非机动车行人备注：东进口道西进口道南进口道北进口道注释：对每个进口道流量分别进行调查表1.3 交叉口车道功能调查表车道功能调查表调查时间：调查地点：调查人：东进口道西进口道南进口道北进口道表1.4 交叉口控制策略调查表控制策略调查表调查时间：调查地点：调查人：第一相位第二相位第三相位第四相位第五相位第六相位相位起始时间结束时间持续时间周期：相位间隔时间：备注：（2）专业资料在本次实习中需要的专业资料包括专业软件，如Synchro、VISSIM等；另外还有专业参考文献、数据图表等除此之外还有相似的实习经验或实习参考资料等资料3）工具资料工具资料主要包括实习过程中所需要用到的工具，如所需软件（Synchro、Excel），相机、秒表、测距离所用码表等1.5.2实地调研及数据分析调查搜集与金桥路张杨路相关的资料，包括周边信息、交叉口几何尺寸以及进口道车道功能、交叉口信号控制策略、车流构成等相关资料在实地调查结束之后，要对调查来的各种数据进行整理分析，形成标准文本格式，然后对各项指标分类分项统计，并制作相应的Excel表格进行分类存储，为之后的仿真以及优化再仿真提供数据支持。
1.5.3仿真分析及优化对比首先对模型参数进行标定，主要包括一些全局的参数设定和部分针对性参数设置然后对金桥路张杨路交叉口现状资料利用Synchro进行仿真，运行模型后得出仿真结果，并对导出结果中的各项指标进行分析，例如对交叉口排长队长度和车均延误等指标之后再利用Synchro软件对交叉口的控制策略进行优化，优化之后再进行仿真，得出优化后的仿真结果并导出结果文件，对各项指标进行分析最后，对两次仿真的结果的各项指标进行对比分析，分析相对应的指标，如交叉口处的车均延误，得出相应结论，并对仿真结果进行评价本次实习的工作流程图及相应的步骤主要包括以上所述部分，另外还有一些相应的繁杂工作，如车辆颜色、大车率的统计等，在此不做详述本次实习的具体工作流程如图1.3所示1.6实习目的及意义1.6.1巩固大学期间所学基本理论，扩展专业知识；1.6.2理论联系实际，学会将所学理论应用于实际，相互促进；1.6.3提高运用所学知和解决实际问题的能力；1.6.4掌握工作流程设计及相关表格设计方法；1.6.5掌握交通调查方法；1.6.6掌握数据分析及分类方法；1.6.7熟练运用计算机等工具提高工作效率；1.6.8掌握交通相关软件如Synchro的使用方法；1.6.9初步掌握系统的分析问题和组织实施工作规划的相关知识；1.6.10学会团队合作，与人相处，更好的融于团队中，提高团队合作意识。
图1.3 工作流程图2. 交叉口现状仿真分析2.1进口道车道功能经实地调查，金桥路张杨路交叉口为十字交叉，主干路和次干路相交型，东西向为主干路，南北向为次干路金桥路张杨路交叉口各进口道的车道数和车道功能等信息如下：西进口道为张杨路，五车道，直行三车道，最右侧为右转专用车道，最左侧为左转专用车道；东进口道为张杨北路，同样为五车道，中间三车道为直行车道，最右侧为右转专用车道，最左侧为左转专用车道；北进口道为金桥路，三车道，最右侧车道为直右车道，中间为直左车道，最左侧车道为左转专用车道；南进口道为金桥路，同样为三车道，最右侧车道为直右车道，中间为直左车道，最左侧车道为左转专用车道基于实地调查绘制金桥路张杨路交叉口进口道车道功能布置如图2.1所示图2.1 金桥路张杨路交叉口进口道车道功能布置图2.2交叉口交通需求经调查并对数据进行分析可知，金桥路张杨路交叉口交通需求量较大其中，东西进口道需求量相对南北进口道的需求量较大，其直行需求量超过了1500veh/h，其次是右转进口道的需求量，最小的是左转进口道需求量南北进口道需求量相对东西向进口道的需求量较小，南北进口道中直行需求量最大的也是直行进口道，其次是左转进口道，右转进口道需求量最小。
总体来看，此交叉口的需求量是相对较大的，饱和度相对较高，对其各个进口道的交通需求进行调查统计并绘制各进口道以及各流向（直行、左转、右转）的交通需求量，具体如表2.1所示表2.1金桥路张杨路交叉口交通需求表金桥路张杨路交叉口交通需求（veh/h） 直行右转左转总计东进口道15026503942546西进口道18283643562548南进口道552162158872北进口道59212229210062.3控制策略经调查，金桥路张杨路交叉口信号控制策略现状为四相位，周期为160s第一相位为东西进口道直行相位，绿灯时间为52秒；第二相位为东西进口道左转相位，绿灯时间为21秒；第三相位为北进口道直行和左转相位，绿灯时间为43秒；第四相位为南进口道直行左转相位，绿灯时间为32秒。