中文摘要：

本研究以提高城市路网中信号交叉口处多方式车流的运行效率为目标，构建面向公交主导的路口多方式交通流协同运行的仿真优化模型。研究将以北京市的城市路网为背景，以元胞自动机仿真理论为指导，兼顾时间资源和能耗约束，综合分析VMS信息诱导和交通信号的联动作用，侧重评价路口处公交优先和公交绝对优先两种不同策略下公交车对其他社会车辆通行的影响，在此基础上提出公交主导下多方式交通流路口通行时间的优化配置方法，力争为大城市交通拥堵的缓解和交通的可持续发展提供一定的理论基础和技术支持。

结论摘要：

为有效缓解城市交通拥堵问题，满足日益增大的交通需求和保护环境的需要，必须在有限的资源约束下，坚持“公交优先”战略和“绿色交通”战略，利用先进科学技术及管理方法，多层次、多目标、多角度的解决交通问题。本研究以元胞自动机理论为指导，构建面向公交主导的多方式车流协同运行的仿真模型。研究中考虑公交影响因素，建立了改进的单车道跟驰模型、多车道换道模型、进口道模型、交叉口信号控制模型。侧重探讨了进口道处的换道行为、换道动机和换道规则等理论问题，并结合交叉口处的信号配时，仿真分析进口道附近车辆转向需求对路段交通流的影响。本研究在对微观仿真建模研究的基础上，开展了深入的面向资源约束的公交信号优先策略研究。首先对交叉口公交优先策略按被动优先、绝对优先、有条件优先等三个角度分别进行分析，然后改进多相位公交优先响应的流程，再以公交感应式信号主动优先控制为主，提出考虑延误、排队长度的时空约束模型与考虑能耗、排放的资源约束模型等。本研究在对交叉口附加尾气排放量进行建模研究的基础上，提出了考虑排放因素的公交信号优先控制策略。该模型以性能指标函数的形式对公交信号优先方案进行评价，由乘客时间效益指标函数和环境效益指标函数两部分组成，并使用优化的粒子群算法实现了模型的快速求解。该研究以机动车台架试验获取的大量排放数据为基础，探索了机动车在加速、减速和怠速工况下的排放情况，并以此为基础，在公交信号优先的控制方式下，以最大的综合效益为目标，提出了考虑排放的公交信号优先控制策略。最后通过VISSIM仿真实验实施了该策略，结果表明，提出的公交信号优先方案不仅能够降低公交车辆的延误和排放，还能确保交叉口的整体效益。此外，本研究还对公交优先策略、交通诱导、信号配时控制三者协同作用的机理进行了分析，构建了考虑诱导信息影响的动态公交优先信号配时模型等。依托本项目研究，培养研究生10人，负责人获得了国家留学基金委资助的访问学者资格，申请国家发明专利1项，获得北京市高等教育教学成果二等奖1项，主编出版专业教材多部，发表论文13篇，其中SCI/EI/ISTP 9篇，参加国际华盛顿TRB年会等海外大型国际会议3次。