联网自动车环境下的信号交叉口优化方法研究

为适应智能交通发展新趋势,改进了两个信控交叉口通行能力模型,使得新模型适用于联网自动车(connected autonomous vehicles,CAVs)环境。其一是最小延迟模型,通过最小化交叉路口的总延迟得出绿灯时间并根据流速得出周期长度,模型引入了每个车道或车道组的绿灯延时和具体排队服务时间的比率作为参数,该参数依赖于交叉路口处车辆到达的概率分布。其二是混合模型,包括两个模型,分别是估计排队服务时间的静态排队模型和从单位延时、流速、车道的限速、检测器长度中估计得到绿灯延伸时间的动态模型。数值算例表明,CAVs环境下新模型的交叉口延误显著减小,从而验证了两个通行能力模型的有效性,可为交管部门进行路口改造提供依据。     

自动车环境下交叉口无信号混合控制策略研究

针对交叉口拥挤且主路和支路流量有较大差异的自动车场景下,基于预约的先到先得（First Come First Serve, FCFS）控制策略效率低于信号配时策略的悖论,提出了一种结合FCFS和车队控制的交叉口无信号混合控制策略.在保证安全性的前提下,以延误最低为目标,优化车辆的通行顺序.引入启发式冲突协调算法和取消预约机制,根据车辆所在车道的车流量区分车辆的优先级,车辆根据实时车流量状况自适应地组成车队通过交叉口,从而减少FCFS策略产生的频繁通行权交换,保证车流量大方向车辆通行的连续性.仿真结果表明：在悖论场景下,混合控制策略较FCFS策略能减少55.84%的总延误.当交叉口总体车流量较大且主路与支路车流量差异较明显时,混合控制策略较FCFS策略在减少延误、提高交叉口通行能力方面的优势更明显.     

混行交叉口网联自动车专用道布设方案评价模型

为评价混行交叉口网联自动车专用道的布设方案,分析了不同专用道布设情况下网联自动车流和人工车流在交叉口内的各种冲突,根据是否受专用道布设位置影响,将其分为基本冲突、左冲突和右冲突.在此基础上,以混行交叉口通行能力最大为 目标,构建了一套混合整数线性规划模型,包括车道渠化、流量分配和信号配时相应约束,在给定的专用道布设方案...     

基于VISSIM仿真的信号交叉口优化研究

交叉口是城市道路系统中重要的组成部分。本文对济南二环东路与山大北路交叉口进行实地调查,采用VISSIM仿真软件对交叉口现状进行仿真、分析与评价。通过交叉口渠化、信号配时调整等措施,有效地降低了车辆的延误和排队长度,从而大大提高了道路的通行能力。     

信号交叉口自行车通行能力研究

为研究自行车在信号交叉口的通行能力,建立流体扩散模型.在深入分析自行车进入和驶出交叉口集聚扩散现象的基础上,用扩散距离D和散布角θ两个参数描述自行车在交叉12内的扩散及分布特征,并分析交叉口长度、信号周期及有效绿灯时间对自行车通行能力的影响,建立信号交叉12自行车通行能力模型.对北京中关村大街4个交叉12实测数据和模型预测结果的对比分析表明,二者平均误差仅为8.6%;模型完全能够应用于交叉口交通设计及控制.     

城市道路信号交叉口通行能力研究

平面道路信号交叉口是道路交通安全的瓶颈,交叉口的通行能力影响着整个城市路网的通行能力。通过对城市道路信号交叉口的分类、影响因素及交叉口通行能力的计算方法分析,可为已有平面交叉口改建和新建平面交叉口的规划设计提供参考依据。     

非机动车影响下信号交叉口转向通行能力模型的比较

混合交通条件下,非机动车显著影响着信号交叉口转向机动车通行能力.文章剖析了现有的非机动车影响下交叉口通行能力的解析算法,建立了基于VISSIM的通行能力仿真模型,标定了模型参数.通过算例,比较了各种解析和仿真模型.通过仿真实验分析了非机动车对机动车延误、转弯速度的影响.研究表明:各种模型得到的结果差别较大,其中,HCM(2000)与chen等人(2007)的方法计算的通行能力与仿真实验结果较为一致.假设非机动车在机非冲突区总能够抢先通过,将导致低估机动车通行能力;而只考虑绿灯初期非机动车成群通过造成的影响,将导致高估通行能力.随着冲突非机动车流量的增加,单位数量的非机动车对机动车通行能力、延误和转弯速度的影响逐渐减小.转向车流的仿真通行能力值与平均转弯速度显著线性相关.     

基于Synchro系统的典型信号交叉口配时优化研究

首先分析了Synchro仿真系统中信号配时优化模型、用于延误计算的百分比延误方法(PDM)模型和服务水平模型,并在调查实际数据的基础上对典型十字型交叉口的当前信号配时方案进行优化研究,同时提出将改善几何条件和信号配时优化相结合的研究方案.案例给出的交叉口经过几何条件改善和信号配时优化后,最大车流量和通过能力比由1.53减小到1.04,平均控制延误由98.7 s减少到37.1 s,服务水平由F提高到D.     

无信号交叉口分析

讨论了主要车流间隙大小为二分分布的情形，获得了表示无信号交叉口通行能力及运行质量参数的计算公式。     

信号交叉口延误计算方法的比较

在论述控制延误、停车延误和引道延误概念和关系的基础上,着重分析了用于计算延误的调查法、分析法和仿真法,并以十字型交叉口为案例,分别使用点样本法、HCM2000法、SimTraffic 5系统和VISSIM 3.60系统计算交叉口延误.经分析认为,VISSIM 3.60系统在交通行为描述和参数设置方面更为细致,因此更适合计算国内混和交通流条件下信号交叉口延误.     

非机动车干扰下信号交叉口的通行能力计算

为了探究城市信号交叉口非机动车干扰机动车行驶的问题,通过调查分析各进口道机动车运行特性,对直行和直左的进口道机动车饱和车头时距及通行能力计算方法进行研究。首先,从进口道停车线出现4种不同跟驰模型的概率出发,构建车辆起始阶段混合车头时距模型,结合实际数据得到车头时距的修正系数;然后,分析采集数据得到非机动车数量对驶入信号交叉口的机动车混合车头时距的影响,采用回归分析法构建对应的特征模型;最后结合交叉口实际信号灯时间计算通行能力。研究结果表明：所采用的通行能力计算方法与实测值的误差更小,较《城市道路设计规范》法及HCM(highway capacity manual)通行能力计算法的误差更低,提高了信号交叉口通行能力计算结果的精准度。     

信号交叉口汽车燃油消耗的研究

为探索交叉口信号灯的设置对汽车燃油消耗影响的规律，对信号交叉口汽车的运行过程进行了分析，研究了汽车在通信信号交叉口时减速、怠速停车、加速离开过程中的燃料油消耗，并得出了相应的计算方法，在此基础上，建立了信号交叉口的汽车燃油消耗增量增模型，并对该模型的应用进行了分析，该模型可为信号交叉口的信号配时的优化，交叉口设计与渠化，运输成本分析等提供参考。     

公路信号平面交叉口安全服务水平研究

为了客观评价公路平面交叉口的交通安全状况,提出了交叉口安全服务水平基本概念.分析了影响信号交叉口安全服务水平的因素,给出了信号交叉口安全服务水平评价方案.分别建立了基于机动车与机动车、机动车与非机动车、机动车与行人冲突点的安全服务水平主模型和基于交叉口几何特征、交通标志等次要影响因素修正模型,并由此得到信号交叉口安全服务水平总模型.根据多个信号交叉口的数据,把安全服务水平分为A～F等级,并验证了安全服务水平模型的合理性.应用安全服务水平模型评价实际交叉口的安全状况,得到交叉口危险度为11.7,安全服务水平为B级.评价结果表明该安全服务水平模型可以快速有效地评价信号交叉口的交通安全.     

中、德智能网联汽车的战略选择及主要特征

新一轮科技革命蓄势待发,引发全球汽车产业深刻变革。智能网联汽车成为汽车产业转型升级的重要突破口。梳理了中德智能网联汽车发展的背景条件和战略选择,分析了中德智能网联汽车发展的主要特征,提出中德双方应从行业管理、关键技术、标准法规、测试示范等方面持续深化合作,共同推动智能网联汽车发展。     

两相位信号交叉口专用左转车道车辆运行特性研究

对两相位信号交叉口专用左转车道上的车辆运行特性进行了理论分析,给出了车辆实现左转的3种可能方式及影响车辆实现左转的各项因素.利用概率论方法,推导出车辆利用3种方式实现左转的概率公式及其适用条件,并给出了计算步骤.讨论了左转车辆到达分布的确定依据和参数估计方法,推荐直行车辆车头时距分布采用威布尔分布并建议采用图形法求解参数.     

Delay Estimates of Mixed Traffic Flow at Signalized Intersections in China

Two characteristics of Chinese mixed traffic invalidate the conventional queuing delay estimates for western countries.First,the driving characteristics of Chinese drivers lead to different delays even though the other conditions are the same.Second,urban traffic flow in China is often hindered by pedestrians at intersections,such that imported intelligent traffic control systems do not work appropriately.Typical delay estimates for Chinese conditions were obtained from data for over 500 vehicle queues i...     

视距受阻条件下车辆可接受间隙研究

当右转车辆与行人过街处于同一个相位时．假如与右转车道相邻的车道上停着一辆大、中型车辆时,就会同时阻碍右转车辆和行人的视距．从而影响右转车辆的可接受间隙行为。引用随机威布尔分布函数,对可接受间隙概率参数进行估算。并利用实际数据分析了在有无视距遮挡的情况下右转车辆的可接受间隙行为的变化。结果显示,在视距受阻的情况下,右转车辆更倾向于接受较小的间隙而拒绝较大的间隙。这大大增加了右转车辆与行人之间的潜在冲突。     

车联网环境下自动驾驶交通流建模与分析

在车联网环境下,对原有自动驾驶交通流跟驰模型进行改进,构建新的自动驾驶跟驰模型,并理论推导在不同自动驾驶比例下混合交通流稳定性的解析判别条件,从混合交通流稳定域角度对比分析模型改进前后混合交通流的稳定性。结果表明,相比于原自动驾驶跟驰模型,改进后的模型能有效缩小混合交通流不稳定区域,降低混合交通流全速度范围内稳定时所需的最低自动驾驶比例,从而提升自动驾驶混合交通流的稳定性。     

车联网环境下匝道汇入区瓶颈换道优化

高快速路汇入区（即合流区）瓶颈是交通流运行的咽喉,汇入瓶颈交通流失效会加剧拥堵,诱发交通振荡以及事故率上升等一系列问题。与现有研究大都通过调节匝道汇入车辆行为或主线车辆速度进而试图改善汇入区交通流问题不同,该研究聚焦于瓶颈汇入区上游主线车辆,通过动态调节汇入区上游主线车道车辆分布,提升汇入区通行能力。具体而言,研究提出一种可以对网联车（CV）进行双向换道建议的混合整数线性规划模型,该方法不依赖于交通流基本图设定的临界密度,通过实时计算每一辆个体CV的向左、向右或保持车道决策以优化车道流量分布,减少汇入车辆干扰,提升汇入效率。基于VISSIM交通仿真软件,通过二次开发搭建了汇入区瓶颈换道优化实时仿真评估系统,并对该方法进行了验证,测试不同流量组合和不同CV渗透率下算法的有效性。各车道时空轨迹表明该换道建议优化方法可以有效减小汇入车辆冲突,车均延误分析结果表明在单车道平均流量1 550 ~1 800 veh·h^-1区间,即汇入瓶颈失效关键流量区段,换道建议优化方案相比原方案能显著改善汇入区的运行效率,车均延误可降低10 %~50 %左右。CV渗透率敏感性分析表明,在较低的0.2~0.5渗透率下即可达到减小延误的目标。