Consideration of vehicular and pedestrian flows in a multi-modal traffic signal optimization strategy for isolated intersections

Other Title(s)

استراتيجيات تحسين الإشارات المرورية الضوئية على التقاطعات المنفردة آخذا بالاعتبار تدفق المركبات و المشاة

Joint Authors

Li, Meng
al-Haj Yasin, Wail

Source

An-Najah University Journal for Research-A : Natural Sciences

Issue

Vol. 28, Issue 1 (31 Dec. 2014), pp.33-60, 28 p.

Publisher

An-Najah National University Deanship of Scientific Research

Publication Date

2014-12-31

Country of Publication

Palestine (West Bank)

No. of Pages

28

Main Subjects

Civil Engineering

Abstract AR

هدف هذه الدراسة هو تطوير نموذج لتحسين تصميم الإشارات المرورية الضوئية في التقاطعات أخذاً بالاعتبار التأخير للمركبات و المشاة في آن واحد، علما بأن تأخر المشاة لا يؤخذ عادة بعين الاعتبار في تصميم الإشارات المرورية حسب المواصفات و المراجع المعتمدة عالميا.

و قد أثبتت العديد من الدراسات أن إهمال تأخر المشاة، خاصة في مراكز المدن أو المناطق التي تتميز بكثافة مشاة عالية، قد يؤدي إلى فترة تأخير كبيرة، و التي بدورها ستؤدي إلى عدم التزام المشاة بالإشارة المرورية الضوئية، الأمر الذي قد يهدد سلامة المشاة و الأمان على التقاطعات المرورية.

تقترح هذه الدراسة نموذجا يقلل التأخير للمركبات و المشاة حيث تم استخدام نموذج الطابور التحديدي لحساب تأخر المركبات والمشاة على الرصيف، بينما تم الإستعانة بنموذج تجريبي لحساب تأخر المشاة أثناء عبورهم الطريق نتيجة التفاعل بين المارة من الاتجاهين المتعاكسين.

لتقييم النموذج المقترح تم استعمال معلومات لتقاطع مروري يقع في مدينة ناغويا في اليابان، كما تم حل النموذج الرياضي باستعمال برنامج الماتلاب.

أظهرت النتائج أن النموذج المقترح يقلل تأخر الشخص المستخدم للتقاطع سواء كان من المشاة أو من راكبي السيارات بنسبة 10 % بافتراض عدم تغير الدورة الزمنية للإشارة الضوئية للتقاطع الذي تم تحليله، و بنسبة 44 % إذا تم تغيير الدورة الزمنية.

بشكل عام تتلخص نتيجة هذا البحث بأن إدخال تأخر المشاة في تصميم الإشارات المرورية الضوئية أمر فعال و ضروري خاصة في حالتين أساسيتين : (1) في مراكز المدن حيث يتركز المشاة بأعداد كبيرة و (2) على الطرق الشريانية الرئيسة التي تتميز بتدفق كبير للمشاة عابري الطريق.

Abstract EN

Current signal control strategies tend to ignore the pedestrian delays that may be imposed by reducing traffic delays.

Such an objective is reasonable for motorways and rural roads where vehicular traffic is dominant over pedestrian traffic.

However, it is not the case in metropolitan cities with large volume of pedestrian demands.

This paper developed a traffic signal optimization strategy that considers both vehicular and pedestrian flows.

The objective of the proposed model is to minimize the weighted vehicular and pedestrian delays.

The deterministic queuing model is used to calculate vehicular traffic delay and pedestrian delay on sidewalk.

Pedestrian delay on crosswalk is calculated based on an empirical pedestrian speed model, which considers interactions of pedestrian platoons and their impacts on average walking speed.

A Japanese Intersection is utilized as a numerical case study to evaluate the proposed model.

MATLAB is used to solve the optimization problem and to output a set of measures of effectiveness (MOEs).

The results show that the proposed model improved average person delay (APRD) by 10% without changing the existing cycle length.

Moreover, the model can optimize the cycle length and further improve APRD by as much as 44%.

In order to demonstrate the applicability of the proposed model for general cases, this paper also conducted sensitivity analysis.

The results showed that the proposed model is most significant and necessary for two circumstances: (1) metropolitan areas with high pedestrian demands and (2) major urban arterials with high pedestrian demands crossing major streets.

American Psychological Association (APA)

al-Haj Yasin, Wail& Li, Meng. 2014. Consideration of vehicular and pedestrian flows in a multi-modal traffic signal optimization strategy for isolated intersections. An-Najah University Journal for Research-A : Natural Sciences،Vol. 28, no. 1, pp.33-60.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-743245

Modern Language Association (MLA)

al-Haj Yasin, Wail& Li, Meng. Consideration of vehicular and pedestrian flows in a multi-modal traffic signal optimization strategy for isolated intersections. An-Najah University Journal for Research-A : Natural Sciences Vol. 28, no. 1 (2014), pp.33-60.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-743245

American Medical Association (AMA)

al-Haj Yasin, Wail& Li, Meng. Consideration of vehicular and pedestrian flows in a multi-modal traffic signal optimization strategy for isolated intersections. An-Najah University Journal for Research-A : Natural Sciences. 2014. Vol. 28, no. 1, pp.33-60.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-743245

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 58-60

Record ID

BIM-743245