平交路口多相让自适应控制的实时OD递算模型

平面交叉口多相位自适应信号控制需要依据其进口道实时OD流量设置配时参数,以适应变化的交通需求．为此,笔者建立了描述平面交叉口动态交通需求的多变量动态线性模型及其递推算法．该模型基于交叉口进出口断面的流量观测数据,以进口道的分流概率矩阵为状态参数,利用贝叶斯预测方法,对时变OD矩阵进行联线估计．对一特定的T型交叉口交通状态的计算机仿真表明该模型和算法具有较好的精度,能用于交叉口多相位自适应信号控制．     

城市道路网络动态OD矩阵预测模型

实时动态OD(Origin Destination)矩阵是动态交通分配系统的重要输入. 运用状态空间模型的有关概念,考虑交叉口进口道观测数据建立了相应的状态空间模型,提出了一步预测卡尔曼滤波方程实现估计和预测. 案例研究表明,将交叉口观测数据纳入测量方程能更好地对OD矩阵做出较精确的估计和预测,且基于仿真的分配矩阵估计方法能更准确地反映OD流量在检测设施上的比例分配.     

下游交叉口设置对快速路出口通行能力的影响

为缓解下游交叉口设置造成快速路出口不畅、特别是下游交叉口进口排队车辆易上溢堵塞快速路出口问题,在考虑快速路辅路流量基础上,利用间隙接受理论,建立快速路出口通行能力计算模型;通过分析辅路流量、信号周期、绿信比、交叉口进口道通行能力及进口道排队车辆传播速度5个参数,提出快速路下游交叉口进口道排队长度模型;通过分析不同变量对交叉口进口车辆排队长度的影响,提出快速路出口与下游交叉口的优化设计方案。结果表明：随着辅路流量增加,快速路出口通行能力呈缓慢下降趋势;随着交叉口辅路方向绿信比增加,排队长度快速变短;出口与下游交叉口可采用外侧式匝道设计,优化辅路进口方向绿信比,可有效避免快速路出口堵塞。     

基于车道等饱和度的交叉口车道功能优化模型

考虑不同进口道、不同流向和不同车道功能等复杂因素的相互影响,建立了基于等饱和度的交叉口车道功能优化模型。模型根据不同车道布置模式,考虑了进口流量比最小和进口流量比方差最小两类目标函数,并引入了进出口道车道平衡、流量匹配、车道功能冲突、车道等饱和度等约束条件。针对合用车道情形,根据不同模式分别建立了等饱和度约束方程。结合模型特征,给出了模型的快速求解方法。实例验证表明,交叉口车道功能优化模型简单有效,能够优化出每个进口推荐备选车道功能方案,模型可以较大程度上降低交叉口关键流量比之和,提高交叉口交通设计的效率和精度。     

基于车道的交叉口车道功能和信号相位优化模型

考虑不同进口道、不同流向、不同车道功能及不同相位方案等复杂因素的相互影响,建立了基于车道的交叉口车道功能和信号相位优化模型。模型目标函数采用交叉口关键流量比最小,考虑进出口道车道平衡、流量匹配、车道功能冲突、合用车道等饱和度等约束,能够同时优化进口道和出口道,给出了模型求解算法。提出的模型变量较少,与目前交通设计方法衔接更好,能够得到全局最优解,求解方法也相对简单。实例验证表明,模型能够有效降低交叉口关键流量比、周期和车均延误。     

基于双层规划模型的交通信号区域协调控制

针对过饱和状态下的交通信号配时,以区域整体输出总流量最大化和各交叉口进口道总延误时间最小化为目标,构建了基于动态子区划分的交通信号区域协调控制双层规划模型(BP模型).通过分析交叉口滞留排队车辆、进口道交通量以及相位相序对区域协调控制的影响,建立了交叉口相位差、有效绿灯时间和动态交通流量等协调控制变量的约束关系式.采用...     

监控环境下信号交叉口控制延误的获取方法

依据摄像头监控环境下可以检测到的相关参数,给出了信号控制交叉口进口道的车均控制延误参数提取的方法.文中以各个周期饱和度不超过1.2的信号控制交叉口进口道为研究对象,根据该周期的车辆通行需求和交通供给,将交叉口进口道的状态划分为正常交通状态和饱和交通状态;然后根据本周期车辆的到达情况、上周期排队车辆对本周期的影响及本周期排队车辆对下个周期的影响,结合监控环境下可以直接获取的相关参数,对两种交通状态分4种情况分析了交叉口进口道的控制延误参数的提取方法,构建了相应的模型.最后通过实例表明,该论文陈述的模型可以较好的提取交叉口进口道的控制延误参数.     

基于交通流仿真和神经网络模型的交叉口流量预测研究

交叉口是道路交通的关键节点,其流量数据具有明显的非线性特征.本文提出一个两阶段预测模型对交叉口交通流特征进行预测.首先,通过交通流仿真技术对各交叉口进行仿真,并获得仿真流量,然后通过神经网络训练,预测交叉口各流向的交通流量.通过两个阶段不断迭代,校正构建具有高精度、泛化性能强的预测模型.最后,选取贵阳市31个具有代表性的交叉口的流量调查数据作为样本数据,将其中18个交叉口的仿真预测流量和实际观测流量作为神经网络模型的输入/输出因子,通过训练构建神经网络模型并验证模型的有效性.之后,将剩余交叉口的仿真流量数据作为模型的输入,模型输出数据即为修正的交叉口进口道的交通流量分布特征数据.结果表明:该方法具有数据收敛速度快,运算量小等特点,对于交叉口流量数据的预测具有很好的适用性.     

面向变向交通组织的信号控制 交叉口进口短车道设置方法

为解决城市交通流的潮汐特性造成道路资源利用不合理的问题. 引入了交叉口进口道短车道的概念,探讨了有交叉口存在的城市道路变向交通组织方法,以可变车道短车道长度为自变量建立交叉口进口道通行能力模型,并利用VISSIM进行交通仿真检验该模型. 研究结果表明,文中建立的模型具有可行性,同时确定了模型中排队车辆车头间距的最优取值,分析模型可知可变车道长度在一定范围内增加时可以提高交叉口进口道的通行能力.     

大型交通网络OD矩阵推算方法研究

ＯＤ矩阵是进行交通规划及管理的基础数据．本文首先研究了推算ＯＤ矩阵所需基本信息的获取方法．详细评述了现有ＯＤ矩阵推算模型，针对极大熵模型对路段交通量完全置信的不足，提出了极大熵修正模型，使模型能考虑交通调查产生的误差及交通分配引起的误差，极大提高了推算结果的精度．此外，本文把推算模型求解的立足点从路段转移到路径，提出了适用于大型网络ＯＤ矩阵推算的路径迭代算法．最后，本文采用山东省公路网实测ＯＤ矩阵及路段流量数据，对推算模型进行了检验，并证实了推算模型的可靠性及可行性．     

应用神经网络动态估计信号交叉口饱和流率

为了实时掌握信号交叉口饱和流率动态变化规律和提升估算精度,构建了以神经网络为基础的饱和流率动态估计模型。通过对北京市典型信号交叉口3种场景(直行进口道、直行左转进口道、直行右转进口道)实测数据为研究对象,分析每种场景下交通流运行特征,确定影响饱和流率的关键因素,确定神经网络模型的输入输出参数,并对模型进行标定。最后与经典HCM方法进行对比。结果表明:不同场景下,神经网络模型估计精度均优于HCM方法;其估算误差分别为11.23%,7.02%,4.70%。提出的方法能够准确地动态估计饱和流率,成果可用于信号控制方案的实时调整与精细化的运行管理。     

信号控制交叉口动态车道功能优化方法

为了应对交叉口交通供需关系发生显著变化的情况,合理分配交叉口空间资源,对信号交叉口动态车道功能优化方法进行研究.基于优化对象、优化参数和优化模型3个方面的分析,建立了以进口组为基础的动态车道功能优化模型.它可由整数非线性规划模型来描述,其优化目标为关键流量比之和最小.通过算例分析,对该方法的优化结果和计算速度进行了检验.研究表明,以进口组为优化对象可在保证优化结果准确性的基础上显著减少须同时进行优化的变量数,提高求解效率,以此为基础建立的优化模型可满足动态控制计算准确性和计算速度的要求.     

基于导航数据的交叉口进口道安全风险评估及诊断方法

以导航软件采集的驾驶行为、空间位置、交通状况及用户量等大数据为基础,应用交通秩序指数评价道路安全性。通过分析与进口道相关的道路几何特征、交通执法设备以及信号控制设施的安全性特征,构建交叉口安全性结构方程模型,深入挖掘交叉口进口道风险致因。结果表明,交叉口各方向车道总数、信号相位,与进口有关的进口道车道数、调头车道数、横断面类型、中央分隔带类型、违法监控设备数量,都对交叉口安全性具有显著影响。拥堵状态对于交叉口安全性的影响最大,且在不同时段交叉口安全性存在较大差异。其次,信号控制设施与道路几何特征,交通执法设备对交叉口的安全影响最小。在改善交叉口进口道的安全性时,首要是鼓励错峰出行、改善拥堵状态,尽量采用带有全红时间的信号配时方案。道路设计过程中,在进口方向增加车道数量并设置硬性中央分隔带,尽量设置调头车道。提出一种基于导航数据的进口道风险与交叉口相关属性间量化关系的挖掘方法,进而实现交叉口进口道风险的评估与诊断,为其他类型道路及交通网全域风险防控和安全改造提供借鉴和参考。     

交叉口直行待行区时空资源集成优化模型

直行待行区是提高信号控制交叉口空间资源利用率、提高直行进口道通行能力、降低直行车道车辆排队长度及缓解交叉口拥堵的有效方法.探讨了信号控制交叉口直行待行区的设置条件及其利弊,分析了直行待行区设置前后的直行进口道车辆运行特征.针对直行待行区设置后会增加车辆二次起动-停车而造成的车辆油耗及尾气排放增加等问题,提出了一种以车辆排队长度最短、直行进口道通行能力最大、车辆平均停车率最小为优化目标的交叉口直行待行区时空资源集成多目标优化模型.通过VISSIM仿真对该优化模型进行有效性分析,仿真结果表明通过合理设置直行待行区长度,并配以直行相位协调控制策略,能够提高交叉口直行待行区交通运行效益及环境效益.     

基于随机效应模型的交叉口事故碰撞类型建模

考虑交叉口不同进口道之间的差异性,在进口道层面对不同碰撞类型事故分别建立随机效应模型,通过在负二项模型中引入随机效应项来考虑交叉口不同进口道之间的空间相关性.模型参数采用全贝叶斯方法进行估计.结果表明:不同碰撞类型事故的影响因素不同,且同一影响因素对不同碰撞类型事故的影响程度也存在显著差异,验证了区分碰撞类型进行事故建模的必要性.随机效应项在各模型中均显著,表明交叉口不同进口道之间事故频率存在显著的空间相关性.     

高速道路交通需求动态特性及O—D矩阵估计

从时间变化，车辆到达的随机性以及参数估计误差等三个方面讨论了高速道路交通需求的动态特性，这种动态特性在高速道路交通需求预测时对断面通行能力有折减影响，为了尽可能减小对通行能力的折减影响，就需减小需求Ｏ－Ｄ矩阵的估计误差，由此提出了动态Ｏ－Ｄ矩阵的估计方法，最后通过计算机仿真，比较了估计的结果。     

平面交叉口渠化设计方法研究

平面交叉口交通组织优化是缓解大城市交通拥堵的关键。针对拉萨市交叉口渠化问题,总结阐述了平面交叉口在渠化设计中存在问题及相应的设计方法,并利用VISSIM仿真软件进行验证,对比分析交通渠化前后相关交通运行参数。仿真结果表明合理的渠化设计交叉口进口道车道功能,优化交叉口内部各方向机动车流的行驶路线,可在一定程度上提高交叉口的通行能力。     

间歇式公交专用进口道的优化控制系统研究

针对公交车流量较小的交叉口,提出一种间歇式公交专用进口道控制系统的优化方法。首先对已有研究的控制系统提出改进:提前系统的启动时刻来保证公交车在绿灯启亮时刻的优先通行权。通过动态控制间歇式公交专用进口道对社会车的开放时刻来提高社会车对该进口道的空间利用率。然后通过对采用优化后的间歇式公交专用进口道控制系统对交叉口社会车的延误影响进行定量分析。结果表明,优化后的间歇式公交专用进口道控制系统不仅能保证公交优先,而且相比已有研究的控制系统能更好地减少社会车延误,尤其在红灯期间公交车到达交叉口时,社会车的延误减少更明显。     

基于车均延误的快速公交停靠站布设位置

为了提高快速公交(BRT)系统的运行效率,对BRT停靠站在交叉口的布设位置进行了研究.针对BRT停靠站设置在交叉口进口道和出口道两种情况,分别建立了车均延误模型(该延误包括信号控制延误、停靠站上下客时间以及车辆在停靠站等候服务的延误)和绿灯末排队长度模型,并通过仿真验证了模型的准确性.一系列算例分析表明,车流量较小时,停靠站设置在进口道和出口道就延误而言没有区别,但当车流量较大时,应将停靠站设置在交叉口进口道.     

基于系统动力学的交叉口通行能力测算模型的仿真与分析

交叉口作为车辆汇集、转向和疏散的枢纽,是一个复杂的动态系统,影响其通行能力的因素众多.为直观反映系统参数变化对交叉口的影响趋势,采用系统动力学方法,在分析交叉口各因素相互关系的基础上,构建了影响交叉口通行能力的各元素的因果关系图和系统流图,建立了交叉口通行能力的测算模型,并利用Vensim软件进行仿真.仿真结果显示,进口道宽度、交叉口有序度和行驶速度是影响交叉口通行能力的主要因素,可从这3个方面着手以提升交叉口通行能力.其中,控制交叉口行驶速度可成为新的交叉口扩容途径.