基于VISSIM仿真的高速公路事故交通影响

高速公路发生交通事故时,由于事故车辆占用车道,造成事故路段形成交通瓶颈,影响路段的实际通行能力,导致事发路段的车辆延误和排队长度的增加。为了研究高速公路交通事故对交通造成的影响,通过VISSIM仿真软件,建立高速公路基本路段和路段上的交通事故模型,分析不同输入交通量、大小车比例下,事故路段的车辆延误和平均排队长度随时间的变化规律;对中国高速公路在事故情况下的有效通行能力进行了研究。研究结果表明:高速公路基本路段输入交通量越大、大车所占比例越大,交通事故的影响时间越长、范围越大;运用VISSIM仿真模型得到基于中国高速公路交通特点的有效通行能力参数。     

交通事故下高速公路有效通行能力分析与估算

高速公路发生交通事故后,事故车辆占用车道,必然造成道路交通瓶颈,降低高速公路实际通行能力。为了定量地分析交通事故对高速公路通行能力造成的影响,建立VISSIM仿真的高速公路典型路段交通事故模型,并提出以折减系数法为基础的交通事故下高速公路有效通行能力计算模型。分析不同阻塞车道数、阻塞车道长度、大车比例和交通事故持续时间下,交通事故点断面流量随时间的变化规律。研究结果表明:高速公路通行能力随阻塞车道数的增加、阻塞车道长度的增长、大型车占有率的增大而减小。而当通行能力刚好满足交通量需求时,道路通行能力几乎不受交通持续时间影响;运用VISSIM仿真模型得到基本通行能力的高速公路有效通行能力折减参数,其中当阻塞车道长度为0.1 km时,折减系数为0.808。     

高速公路爬坡车道设置的有效性

为了科学地分析高速公路爬坡车道设置有效性,为管理者提供建设的决策依据,在传统元胞自动机模型的基础上,通过引入纵坡坡度、车辆运行速度改进了NS跟车规则中的车辆加速与慢化概率规则,在换车道规则中,对相邻车道上后方紧邻车辆的速度采取车辆运行速度与安全换道间距的最小值,构建适用于爬坡路段的交通流元胞自动机模型;分析车道数、坡度、坡长、车速、大车混入率等因素对爬坡路段通行能力的影响,据此仿真了240种方案。研究结果表明:单向双车道增设一条爬坡车道后,其通行能力提高百分比区间为8%~16%,其中在大车混入率为30%时达到最大值;单向三车道增设一条爬坡车道后,其通行能力提高百分比区间为6%~15%,其中在大车混入率为20%时达到最大值。     

公路避险车道灰色定位评估模型

为了提高避险车道定位精度,从交通事故统计数据和道路条件与车辆状态2个方面深入分析了避险车道定位的影响因素,阐述了中心点三角白化权函数的原理,提出了基于中心点三角白化权函数的避险车道定位灰色评估模型,利用此模型对依托工程长下坡路段各单位路段的行车安全性进行综合评估与安全等级分类,并在分析评估结果的基础上确定设置避险车道的候选位置与设置次序。利用此模型对依托工程长下坡路段各单位路段的行车安全性进行综合评估与安全等级分类,将评定等级为＂差＂类路段确定为设置避险车道的候选路段;通过比较相邻候选路段的灰色综合聚类系数,确定在路段9和路段20末端设置避险车道。依托工程避险车道设置效果表明,通过本模型确定的避险车道位置合理。     

一种高速公路隧道交通流元胞自动机模型

针对高速公路隧道交通瓶颈,通过分析高速公路隧道区域通行环境特性,研究车辆行驶在高速公路隧道路段时的换车道、加速、减速等微观交通现象,在双车道元胞自动机模型STCA模型基础上,引入车辆速度控制条件和车道控制条件,提出了一种高速公路隧道交通瓶颈元胞自动机模型,分析了不同长度高速公路隧道对区域路段交通流的影响。研究结果表明：建立的模型能够模拟车辆在高速公路隧道区域的时空变化特征;高速公路隧道瓶颈会对紧邻瓶颈下游的特定长度路段的交通流产生缓冲作用;隧道路段区域的最大流量以及平均车速与无隧道路段区域相比,将会随着隧道长度的增加而逐渐降低。     

交通事故下高速公路行车安全评估

为了对高速公路交通事故条件下的行车安全作出合理评估,通过对交通事故下的变换车道行为进行分析,发现恰好满足不与前车追尾又不与后车相撞即临界条件下的变换车道行为更容易引发交通事故,故选取临界条件下的变车道行为即交通冲突作为交通事故下行车安全的评估指标;采用改进的换车道规则和NaSch模型的跟车规则进行车辆位置和速度更新,根据交通流状况采用相应的车辆到达规律,分别输入不同的大车比例和饱和度仿真参数,从而对交通事故下高速公路混合车流进行仿真。研究结果表明：不同的大车比例和饱和度下的交通冲突数反映了高速公路行车安全状态,据此将交通事故下高速公路行车安全等级划分为较危险、危险、安全、较安全4个等级;最终得出一种交通事故中车辆变换车道行为下的行车安全的评估方法。     

分离式与并行式双左转车道通行能力

调查了分离式、并行式双左转内、外侧车道的饱和车头时距和饱和流率,并计算了2种双左转方式下,左转车道的饱和流率相对于相邻直行车道的饱和流率的折算系数,对分离式与并行式双左转车道通行能力进行了对比分析;调查了2种双左转类型下各左转车道高峰小时流量,计算高峰小时平均流量折算系数,通过折算系数的比较,明确不同左转类型下各车道交通流量的实际分担情况;最后对2种双左转形式的优缺点进行分析,为交叉口标志标线设计提供参考。研究结果表明:在左转绿信比相同的情况下,分离式双左转车道的通行能力略高于并行式。     

车道被占用对城市道路通行的影响分析

针对车道被占用对城市道路通行的影响,通过对所给视频数据的提取,分析不同时刻的标准车当量,使用修正系数法和单因素方差分析法,建立道路通行能力、单因素方差分析、占用不同车道导致通行能力差异的多因素分析、传统的累计到达-离去等模型,得到车道被占用时两视频道路的实际通行能力,车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间和路段上游车流量间的关系式,并分析两视频实际通行能力的差异,最终利用传统的累计到达-离去模型,求得车辆排队长度到上游路口的时间。     

基于空间桥面不平顺的简支梁桥冲击系数研究

为研究空间桥面不平顺对桥梁冲击系数的影响,文章采用功率谱密度函数模拟桥面不平整度,以简支梁桥为研究对象,基于手机加速度采集客户端进行车辆行驶轨迹随机条件下的桥面不平整度测试,构建空间桥面不平整度模型;在此基础上模拟车辆的随机行驶轨迹,得到不同行驶速度下500组桥梁动态响应,分析了桥梁冲击系数在车辆随机行驶轨迹下的概率分布模型以及在不同车速下的变化规律;基于现行不平整度规范,采用三角函数叠加法对不同等级桥面不平整度进行数值模拟,对比研究了车辆行驶单线程、行驶轨迹随机以及现行4个国家设计规范的冲击系数。研究结果表明:随机车辆行驶轨迹下,车速由5 m/s增加到25 m/s,冲击系数均值由0.130增加到0.311,冲击系数均值、标准差和极值整体随车辆行驶速度增大呈递增趋势,但当车速较大时,冲击系数增加缓慢,甚至出现减小趋势;同一车速不同车辆行驶轨迹条件下所得冲击系数样本服从正态分布;基于空间桥面不平整度和随机车辆行驶轨迹下冲击系数大于车辆单线程行驶条件下的冲击系数,当车速为25 m/s时两者最大相差20%;相同车速条件下,随着桥面状况等级变差,冲击系数呈明显增大趋势。研究结果可为桥梁结构动态性能评估提供参考。     

高速公路大型车混入率与交通流稳定性关系

在分析高速公路上大型车移动瓶颈影响效应及其对交通流稳定性影响的基础上,选取跟车距离标准差、速度标准差、车辆变道率和平均延误作为交通流稳定性评价指标,以大型车混入率为研究对象,对基本参数、车辆参数和可变参数进行设计,对不同的交通量、单向车道数、纵坡坡度条件下的交通流运行状态进行仿真。研究结果表明:在交通量小于1 500pcu/h、车道数大于2、大型车比例小于60%、路段或路段坡度小于4%时未形成移动瓶颈,交通流稳定性高;随着大型车混入率增加(大于60%)、交通量大于1 500pcu/h、车道数为2、纵坡坡度大于4%的路段易形成移动瓶颈,车流的跟车距离趋向于大型车的跟车距离,速度离散性增大,稳定性降低;大型车混入率大于80%、交通量接近道路通行能力、车道数为2、坡度大于5%的路段,移动瓶颈效应会相互影响,严重时造成交通阻塞,交通流状态很不稳定。据此,将交通流稳定性划分4个等级。     

基于公交优先的交叉口信号控制和仿真

以人均延误最小为优化目标,在调查交叉口交通流量与当前信号配时的基础上,以相位乘客流量比和相位饱和度确定绿信比,优化信号配时,尽可能提高公交车的出行效率。通过对实例的理论计算和软件仿真,结果表明,在相位流量未达到饱和时,绿信比优化方法能够提高进口道路通行能力的利用率,减小交叉口的人均延误,在保障交叉口交通顺畅的前提下实现公交优先。     

考虑区域交通信号配时优化的公交专用道线网规划

在公交专用道线网实际规划时,需要综合考虑交叉口延误与信号配时等因素的影响。为了使公交专用道线网规划更加合理,在考虑区域信号配时优化的条件下,以绿信比作为各个交叉口的信号配时优化变量,建立了双层规划模型,上层模型的目标函数是使网络的总出行时间最小,下层模型由交通方式划分模型、小汽车客流分配模型和公交客流分配模型3部分组成,并采用遗传算法对模型进行了求解,通过算例验证了模型的有效性。结果表明：在进行公交专用道线网规划时,交叉口的延误不可忽略;在考虑交叉口延误的基础上,对区域信号配时优化可进一步降低网络的出行总成本。     

考虑区域交通信号配时优化的公交专用道线网规划

在公交专用道线网实际规划时,需要综合考虑交叉口延误与信号配时等因素的影响。为了使公交专用道线网规划更加合理,在考虑区域信号配时优化的条件下,以绿信比作为各个交叉口的信号配时优化变量,建立了双层规划模型,上层模型的目标函数是使网络的总出行时间最小,下层模型由交通方式划分模型、小汽车客流分配模型和公交客流分配模型3部分组成,并采用遗传算法对模型进行了求解,通过算例验证了模型的有效性。结果表明：在进行公交专用道线网规划时,交叉口的延误不可忽略;在考虑交叉口延误的基础上,对区域信号配时优化可进一步降低网络的出行总成本。     

运动车辆对隧道火灾顶棚射流温度分布的影响

以公路隧道内小轿车着火、客车驶经火源的场景为例，依托某隧道工程建立火灾计算模型，利用重叠网格技术和火灾数值模拟方法，研究了车辆运动速度对隧道火灾温度分布的动态影响规律.结果表明:当车辆以11.11m/s的速度经过火源时，火源中心横、纵截面隧道顶部的烟气温度最低；当车辆诱导气流对温度分布的影响达到最大时，横断面烟气温度呈现出由着火车道至车辆经过车道先降低、后升高的规律；在最高温度点上游15m范围内纵向烟气温度平稳衰减，且在车速为11.11m/s时衰减速率最大.     

城市交通干道上被动式公交信号优先控制

基于传统绿波带控制,提出了被动式公交绿波带协调控制,以降低多数公交乘客在干道上的延误.首先,改进了传统绿波带的设计方法,考虑了初始排队和公交站台对绿波带的影响;其次,基于公交车辆停靠站影响,提出了公交绿波带设计.最后,统筹公交车和社会车辆的综合效益,建立了传统绿波带和公交绿波带的综合控制策略,以降低整个干道上的总人均延误.以济南市经十路为例,利用VISSIM微观仿真进行模型验证,结果证明:相比于传统绿波带,改进的绿波带能够降低社会车辆延误,而新建立的公交绿波带和综合绿波带均能显著降低公交车辆在干道上的延误和停车次数,并减少整个网络中社会车辆和公交车辆的总人均延误.     

连续型公交专用道网络布局优化模型

针对以往离散公交专用道网络布局的局限性,从公交专用道布设的现实条件、规划与建设实践入手,利用网络优化方法提出了面向公交走廊的连续公交专用道网络布局双层优化模型.该模型的上层模型是以最小化路网用户总出行时间为目标的连续公交专用道网络布局设计决策,下层模型是以最小广义出行成本为目标的小汽车和公交车客流分配模型,并应用遗传算法(genetic algorithm,GA)求解该模型.通过算例验证了该双层优化模型有效性与实用性,以及连续型专用道网络布局方案相较与离散型方案的优越性.     

基于细胞概念的客车车身参数化方法

针对客车车身骨架三维设计在参数化方面无突破性进展,基于生物学细胞概念,提出一种客车车身参数化方法,即由拓扑结构相同的标准模块衍生各种不同的功能模块,从而完成客车车身骨架的参数化设计,并结合PRO/E软件进行阐述,为客车车身之平台化、模块化、协同设计提供一种解决思路.     

公交专用车道设置条件与效益分析

公交专用车道是当前城市交通中的一个热门话题,本文对公交专用车道的基本设置条件作屯介绍;     

基于响应面方法的乘员坐姿优化

 随着人机工程学的发展以及消费者对商品的舒适性要求的提高,汽车人机工程学越来越被重视.为了在设计最初阶段确定舒适的乘员乘坐姿态,首先利用RAMSIS软件建立人体模型,根据最初的设计参数模拟乘员乘坐姿态,分析当前姿态下的舒适性;然后利用全因子试验设计方法设计2因素6水平试验36次,根据试验数据,运用响应面方法(RSM)拟合出回归模型;最后将回归模型进行显著性分析,应用回归模型得到优化变量及优化目标的最优值.研究结果表明,优化后不舒适度减少13.3%,舒适性明显提高.     

非机动车道混合流通行能力计算及特性分析

针对非机动车交错行驶、蛇形运动特点,为更加合理计算非机动车道混合流通行能力,提出了一种基于时空消耗的非机动车道混合流通行能力计算方法。通过武汉市7条非机动车道的饱和时段交通流观测数据,采用本文方法计算了该7条非机动车道的混合流通行能力;利用数据拟合与方差分析得到了不同隔离方式及宽度下非机动车车速及电动自行车比例对单一非机动车平均时空消耗的影响,进而分析了非机动车道的混合流通行能力特性。实例研究结果表明：非机动车道混合流通行能力随非机动车速度的增加呈现先增加后减少的趋势;同一电动自行车比例下,不同隔离方式和非机动车道宽度对通行能力具有显著性差异;同一非机动车道宽度下,绿化带隔离会比隔离栏隔离具有更高的通行能力;同一隔离方式下,非机动车道的宽度越大,单位宽度的通行能力值越小。同一非机动车道路段,电动自行车比例越大,非机动车道的通行能力越大;纯电动自行车比纯人力自行车的单一非机动车平均时空消耗约降低了2.15m2^.s/辆,电动自行车的运行效率高于人力自行车,对通行能力具有提升作用。基于时空消耗的混合非机动车道通行能力计算分析,能克服忽略非机动车行驶特性及多因素简化对非机动车道混合流通行能力计算的弊端,计算原理清晰,便于路上试验开展。