1.1目的及意义

1.1.1研究背景

我们国家最近几年的经济建设速度比较快，进入了一个新的阶段。现代化建设进程的加快让人们不断提高对交通舒适度和安全的要求。城市的机动车数量与日俱增，这会增加了城市交通拥堵，交通延误的增加、路上行车时间的增加、严重影响着城市的发展，给城市交通带来了很大的压力。另外一方面，交通拥堵严重影响着空气质量，是造成雾霾天气的元凶之一，目前雾霾天气频发已经成了国内关注的焦点。为了保障居民的正常出行、提升生活质量、节约能源、改善空气质量我们要治理和缓解城市交通拥堵问题^[1-2]。

作为城市交通系统中重要组成部分，交叉口是道路网络的关键节点。它会影响整个城市道路交通状况，对道路交通管理控制具有重要意义。可以说交叉口是一个集散点，其最为重要的功能是连接不同流向的交通流，道路上不同方向的交通流根据自己的需求选择和改变原来的行驶方向。转向交通流在交叉口进行使整个交叉口变得比道路路段来说更为复杂的各种交叉、交织、分流、和合流等行为。 因此交叉口比路段要更为复杂主要体现在交通方式组成与交通流特性等方面^[3]。很大的程度上影响了道路路网的畅通，降低了通行能力，阻碍了城市路网正常运行。整个城市交通拥堵问题缓解的关键，是道路交叉口交通拥堵的缓解。交叉口的交通方式组织不仅可以提高通行能力、减少延误还对于交叉口交通拥堵的缓解有着非常重要的意义^[4]。

1.1.2研究目的和意义

目前现有的提前右转、提前调头、进出口拓宽、左转直行待行区、禁止左转、车道变窄、停车线前移、同向可变车道等几种交通组织方法已经在交通交叉口开始应用了。这些交通组织方法在一定程度上合理地利用交叉口时空资源，降低了交通延误，交叉口的通行能力也被提高了不少，但是还是可以发现交叉口时空资源没有被充分利用的现象。

为了解决交叉口时空资源不充分利用的现状，可以将左转车流与直行车流空间分离，设置逆向可变车道。这种设计不进可以有效提高交叉口的安全水平还可以充分利用空间资源，提高交叉口通行能力，缓解交叉口交通压力^[5]。

1.2国内外研究现状

欧美等发达国家对可变车道的研究比较深入而国内对于可变车道的研究跟欧美等发达国家相比比较晚，但是随机国民生活水平的提高近年来交通拥堵越来越严重，为了缓解早晚高峰的交通拥堵，北京、上海等城市也开始采用了设置可变车道等方式。此外，目前为止国内外的许多研究人员与学者对可变车道的研究都做了大量的工作，对可变车道技术开始了多角度的研究，取得了可观的研究成果，下面对可变车道优化设置与信号相位及配时优化等方面对国内外现有研究成果进行综述并深入分析。

1.2.1可变车道的研究

国外欧美等国家对于可变车道的研究比国内早一些，1963年，Hoose等人从交通系统的有效性和安全性等两个不同的角度对可变车道的信号控制和交通规则分析研究，认为在道路现状不允许增加或拓宽状况下处理交通问题的有效手段之一就是可变车道^[6]。

1989年，Levinson从车辆排队角度对左转共享车道进行研究，对共享车道容量及通行能力建立模型，认为左转共享车道的使用可以缩短信号周期^[7]。