潮汐车道与变向车道协同优化的绿波控制方法

针对城市交通中日益凸显的潮汐现象,研究合理的潮汐车道配置和优化策略;为了充分利用交叉口时空资源,解决直行方向交通流的不均衡现象及大量左转车辆排队等待的问题,定量分析干线交通流分布不均衡系数及转向不均衡系数,定义协同系数,协同设置潮汐车道与变向车道,并依据干线交通流特性提出半周期绿波协同优化策略,减少因交叉口流量小造成的信号时间的浪费。优化结果表明,潮汐车道与变向车道协同绿波控制的方案有效地缓解了交通拥堵,缩短了停车延误,并且行驶车速平均提高10%。     

考虑通行能力折减的可变车道优化

为有效缓解因潮汐现象所导致的交通拥堵和道路资源闲置并存的问题,在考虑车道数对路段单向通行能力影响的基础上研究可变车道优化设置方法。该方法在确保可变车道实施过程中轻交通流方向正常通行的前提下,基于非均衡经济学理论的价格-数量调节,以系统总出行时间最小为目标构建可变车道优化的混合整数双层规划模型,并采用粒子群优化算法对模型进行求解,以算例的形式验证模型和算法的有效性。研究结果表明:从系统层面优化可变车道设置能够充分利用轻交通流方向闲置的道路资源来提高重交通流方向路段的容量,从而改变其行程时间函数,进而调节流量在路网上的分布并均衡各路段的饱和度;使道路网络结构更好地匹配出行需求,在道路资源一定的情况下有效地降低系统总出行时间。     

北京中关村西区地下停车系统出入口交通特性分析

为了科学合理地设置地下停车场出入口,减少出入口对城市道路交通的影响,通过对北京中关村西区地下停车系统出入口与城市主干道接驳处交通运行情况的现场调研,分析了出入口于主干道的交通特性,得到了出入口驶入和驶出的交通流比例和交通流量。利用Vissim交通仿真模拟,将地下停车场规模、出入口数量、出入口坡道长度、地下机动车环廊长度和车道宽度、地下停车泊位数、地下车辆平均车速等指标作为仿真评价的阙值,提出了地下停车系统出入口与地面道路衔接段在平峰、工作日和周末早晚高峰时期的平均行程时间、平均延误时间、平均排队长度和停车次数等评价指标,明确了出入口接驳处的交通特性。研究结果表明,由于地下停车系统出入口接驳处主干道交通流量的不同,不同时段的出入口评价指标有明显变化,且工作日早晚高峰评价指标相对周末早晚高峰较高。     

城市道路自由车速与车道宽度关联性分析

通过对城市道路路段及交叉口出口道自由车速的特性分析,获得自由车速与车道宽度的关联性.选取杭州市交通设施相似、车道宽度不同的9条道路进行车速调查,并采用视频检测及图像识别技术提取车速数据.经数据分析得出,路段及交叉口出口的自由车速服从正态分布,且特征车速随车道宽度增加有上升趋势;建立车道宽度对车速离散情况影响模型,得出交叉口出口及路段车速离散情况随车道宽度的变化趋势.研究结论说明,合理设置道路车道宽度有利于限制车速和提高道路安全性,还可以为城市交通流建模及城市交通管理提供依据.     

智慧高速公路收费站潮汐车道的开放数量研究

为解决智慧高速公路收费广场交通分布不均衡、拥堵的问题，在空间资源一定的前提下，提出开放潮汐车道的措施，探讨最佳开放数量。首先，以京雄智慧高速雄安北主线收费站为研究对象，分析车道的潮汐交通流特性，论证设置潮汐车道的可行性；其次，选定潮汐系数分别为0.6,0.7,0.8,0.9,将交通量划分为A-F共6个等级，建立VISSIM收费站仿真模型；最后，以收费站工作日早高峰为例，分析各方案的交通量等仿真结果，确定不同交通流状态下潮汐车道的开放数量。结果表明，收费站出口为主要车流方向时，潮汐系数为0.7且交通量为C-F级，以及潮汐系数为0.9且交通量为B级时，宜开放1条潮汐车道；潮汐系数为0.8和0.9时，C-F级交通量下分别开放2条、3条潮汐车道；其他情况下不开放潮汐车道。依托具有通勤功能的京雄智慧高速公路雄安北主线收费站，研究潮汐车道的最佳开放数量，可为智慧高速公路出入口车道的调控提供参考，对提高高速公路通行能力和通行效率具有现实意义。     

车流波理论分析车道数减少造成行车延误的探讨

高速公路和城市道路常由于交通事故或养护施工封闭车道,当车流量较大时,在沿车流方向车道数减少的道路横断面处,形成车辆排队现象,造成行车延误。结合车道减少区的车辆运行特性,运用车流波理论和交通流参数间的关系构建模型,深入分析因车道数减少造成的行车延误,实现道路瓶颈路段行车延误的计算。     

车道被占用对道路通行能力的影响

通过对占用不同车道的车流量数据进行统计,分析了不同车道的实际通行能力变化过程,建立了交通流-密-速模型.并且通过建立微分方程模型,得到了受交通事故所影响的路段车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量间的函数关系.     

综合考虑早晚高峰交通流特性的可变车道布置方案

城市中早、晚高峰时期的"潮汐交通"现象严重影响了交通系统的效率.为了缓解早、晚高峰时期交通不平衡现象造成的交通拥堵和道路资源浪费现象,从网络的角度出发,提出了缓解路段交通流不平衡的可变车道调整方法,并构建了双层规划模型.其中上层模型寻求最优的可变车道布置方案,以最小化网络的总出行时间,下层模型根据用户平衡模型进行交通流分配.为求解所提出的模型,设计了嵌套Frank-Wolfe算法的遗传算法,并基于经典的Sioux Falls网络进行了数值试验.结果表明:采取可变车道布置方案后,网络出行者的总出行时间大大降低;在允许的投资费用下,尽可能多地设置可变车道可为网络高效运行发挥积极作用.可见提出的模型可为交通管理者改善交通网络运行效率提供理论支持.     

基于视频交通图像的潮汐车道自适应控制系统设计

针对城市道路双向交通需求不均衡的潮汐交通问题,设计了一种新的基于视频交通图像的潮汐车道自适应控制系统。通过局域网实现两台工控机间的独立运行,给出系统结构。介绍了控制逻辑,通过视频交通图像获取车辆平均速度、交通流量等数据。以计算交通饱和度,选择道路双向饱和度的加权切换动态控制方式对潮汐车道进行自适应控制。按照车道交通状态中两个方向的饱和度,把潮汐车道交通状态划分成五种情况,通过枚举法对模型进行求解。依据潮汐车道交通特征,把全部车道配置看作解空间,把双向车道交通饱和度与流率看作输入量,实现模型求解。实验结果表明,所设计系统综合延误低,车辆排队长度少,在中高密度交通流下也可有效实现控制。     

基于转向交通流特性分析的变向车道设置应用

变向车道是当下解决交通流不均衡问题的重要措施。不同于以往单独分析各类型变向车道的设置,通过分析潮汐车道设置对左转车流的影响,及通过交通量、不均衡转向系数等指标分析左转车流的交通流特性,提出随相位变化的双停车线短变向车道。通过仿真分析,结果表明:随相位变化的变向车道设置,在有效时间内,提高了车流通行效率,减少了车辆在停车线前的等待。     

可变导向车道作用机理与实例效果评价

针对现在大城市存在的信号交叉口非均衡转向交通状况,对可变导向车道实施效果进行评价. 以杭州市文二路/教工路交叉口为研究对象,在对可变导向车道作用机理进行理论分析的基础上,选取饱和度、停车延误、排队长度、停车次数作为评价指标,对该交叉口可变导向车道实施前后的效果进行定量化评价. 研究结果证实可变导向车道的实施用于应对不均衡转向交通流具有明显的效果.     

车道被占用对城市道路通行能力的影响

本文是对2013年全国大学生数学建模竞赛A题的解答.通过参考国家标准的道路通行能力评价体系,建立了准确求解道路在发生交通事故后的实际通行能力的数学模型;同时,基于交通流二流理论建立了排队长度分析模型,评估其与各影响因素之间的关系.在问题1中,以红绿灯导致的车流量周期性变化规律为依据,引入相关修正系数对模型进行修正,得出求解实际通行能力的模型.在问题2中,对统计数据进行加权平均后计算出道路的实际通行能力,再对比所堵车道的车流量,分析得车道车流量与通行能力的关系.在问题3中,根据交通流二流理论和流量稳定方程建立排队长度的分析模型,再运用控制变量法和MATLAB制图定性分析车辆排队长度与事故断面实际通行能力、事故持续时间和路段上游车辆数间的灵敏度.在问题4中,利用问题3建立的当量排队模型进行适当推导,即得排队长度达到140 m的时间估算模型.     

交通管制因素对普通城市道路噪声的影响

运用SoundPLAN软件,以南京市城市道路现状为基础,利用我国声环境导则中的道路噪声预测模式,建立了普通城市道路(非高架、隧道等)噪音预测通用模型.并根据实际需要,选择影响噪音的主要因素(车流量、车速、车道数、车型比),利用通用模型分析这些交通管制因素对道路噪声的影响.分析结果表明:噪声随交通量的增加而增加;随车速的增加,噪声先缓慢降低后快速直线增加;随车道数的增加,噪声有所增加,且离道路中心点越近,噪声的增幅越大;随大型车比例的增加,噪声增速变慢.通过该研究可得到各种交通管制因素对噪声变化的影响,并能为城市道路噪声的预防和控制提供一定的依据.     

城市潮汐车道设置

为了有效缓解交通拥堵压力,充分提高道路通行能力,对潮汐车道的设置问题进行了全面深入的研究.首先系统研究了潮汐车道的设置条件,然后在此基础上分析了潮汐车道设置方案的内容,基于设置内容的要求分析了设置原则,为了最终得到科学合理的潮汐车道设置方案内容,对潮汐车道设置方案的影响因素及对应指标进行了明确分析.研究成果可直接用于指导潮汐车道设置.     

奥克兰港湾大桥见闻

6月17日一早,笔者一行7人驱车从新西兰的奥克兰市市区向市郊驶去,进行一天的考察活动。下午4点多,笔者返回了市区。有意思的是,我们来回路过的港湾大桥(这座钢架结构大桥全长1080米,上下共8条车道)早上上班时间进城有5条车道,出城4条车道;下午下班时间出城有5条车道,进城变成了4条车道;其他时间各4条车道。这种变化,全凭一辆挪动道路垛子的车来完成。1080米的道路垛子,仅40分钟就能挪完。奥克兰是上班进城车多,下班出城车多,这对上下班道路的拥堵起到了缓解作用。(责任编辑 周一杨)奥克兰港湾大桥见闻@孙伟力…     

考虑车辆间博弈行为的交通流

从二维城市道路元胞自动机交通流模型和一维道路元胞自动机模型两个方面介绍车辆间博弈行为对交通流的影响.总结了目前交通流研究中引入合作者和背叛者之后,道路交通状况的改变.通过考虑车辆之间的博弈行为,研究司机驾驶行为对道路上车流量的影响,希望找到能使交通系统车流量达到最大的驾驶行为准则.     

普通公路车速分布特性的回归分析

采用多元线性回归的方法,分别建立了平均车速、15%位车速、85%位车速与车道数、限速值、车道位置、车型、道路饱和度、大型车比例等6个因素之间的回归模型.然后,采用Logistic回归的方法,建立了车速选择的回归模型.分析结果表明:对于双向六车道普通公路,依据15%位车速,对超车道进行最低车速限制;依据85%位车速,对最高车速实施可变限速、分车道限速和分车型限速.外侧车道上的大型车在饱和度较高的情况下,容易选择低速行驶;双向两车道或四车道公路上的小型车在饱和度较低的情况下,容易选择高速行驶.根据车辆选择高速行驶的概率,设置不同的限速设施.利用这2个回归模型可以计算出特定道路条件下的15%位车速、85%位车速以及车辆选择高速行驶和低速行驶的概率,为普通公路在限速及限速设施选择方面提供依据.     

信号交叉口周期时长区间决策模型

为缓解未饱和状态下交通流不确定性对交通信号控制方案实施效果的影响,针对单交叉路口定时控制信号周期时长优化问题,通过分析比较交通流不确定性、周期时长设计、控制实施效果三者之间的相互影响程度,依据区间数多属性决策评价方法,在属性权重完全未知、属性值为区间数且对方案无偏好的情形下,提出了基于相离度和可能度的交叉口信号周期时长多属性决策模型,最后运用VISSIM仿真软件对北京市某相交路口晚高峰时段进行模拟分析.结果表明:该周期时长区间决策方法可行有效,且当该交叉口交通流量比介于[0.804,0.909]时,机动车平均延误、交叉口通行能力分别较Webster方法优化了17.4%与6%.     

基于PARAMICS的信号交叉口可变进口道诱导方法研究

科学技术的快速发展使智能交通成为解决交通问题的有效手段,针对交叉口交通流量呈现潮汐性、方向不均衡性的现象,本文运用交通诱导的思想,提出利用可变进口道解决高峰时段信号交叉口交通拥堵的方法,给出了数据采集的途径和变化车道的条件,采用VMS（可变情报板）及时展示车道变化信息,结合实际,建立交叉口模型,并通过微观交通仿真软件PARAMICS丰富的API功能,实现对模型的仿真验证,列出对比评价结果,结果表明进行可变进口道诱导之后,交叉口的服务水平明显提高。     

转向概率对平面环行交叉路口交通流的影响

从道路结构出发,建立了具有内、外环道的平面环形交叉路口元胞自动机模型,研究了转向概率对平面环行交叉路口交通流的影响.计算机模拟结果表明.各车道的交通流在转向概率影响下呈现出不同的特点.转向概率均在一定的系统密度区域内对车道的交通流存在影响.