短车道信号控制交叉口通行能力概率模型

针对短车道信号控制交叉口,提出考虑不同流向相互阻塞概率的通行能力计算模型,该模型克服了以往交叉口通行能力计算模型中对交叉口短车道影响考虑不足的缺陷.根据短车道条件下不同交通流的相互阻塞特征,将交叉口短车道分为三类.基于车流到达随机性,考虑相邻周期排队状态的相互作用,将阻塞过程划分为不阻塞、可能阻塞、阻塞后三个阶段,建立了通行能力计算模型.基于实测数据标定后的微观仿真分析表明,相对于HCM(Highway CapacityManual)模型,该模型计算结果能够相对更真实地反映短车道信号控制交叉口通行能力.针对短车道长度、短车道数目,绿信比和周期长度的参数敏感性分析,进一步揭示了在不同流量水平下短车道对交叉口通行能力的影响.     

右转常绿信号交叉口短右转车道通行能力研究

为了估算右转常绿信号交叉口短右转车道通行能力,应用概率论相关方法,将右转车辆到达直行、右转共用车道的情况分成右转车辆被直行车阻挡、右转车辆溢出后被直行车辆阻挡和没有被阻挡三种情况.提出前两种情况发生的概率模型及均值模型,第三种情况的概率及通行能力,以此为基础建立出短右转车道的通行能力计算模型.用福州市信号交叉口实测数据对模型进行标定,应用VISSIM仿真软件验证模型.结果表明,右转车道通行能力随着短右转车道长度的增加而增大,车道长度越长,通行能力增长的趋势越缓.模型能较好的反映短右转车道对右转车道通行能力影响的实际情况,可为短右转车道设置提供理论依据.     

基于待转区的车道共用交叉口车道分配和信号配时优化研究（英文）

针对结合左转弯待转区的车道共用控制方式,建立了一种以车道分配和信号配时最优为目标的综合优化模型,即混合整数非线性规划模型,并运用可行方向方法优化配时参数.结果发现,改进的控制方式和优化模型有效提高了交叉口的通行效率,且使交叉口平均延误得以最小化.此外,不仅对待行区结合共用车道的改进交叉口设计和传统的交叉口配置进行了比较和分析,验证了前者比后者有更好的运行效果,还对改进方案的平均延误、待转区长度和到达率进行灵敏度分析.综合优化模型的最优结果为带有待行区的信号交叉口设计的拓展研究提供了有益的参考.     

三相位交叉口通行能力计算方法

基于停车线法,分别针对其右转车道、无左转专用相位时左转车道和直行车道的通行能力计算方法进行改进,由此提出计算三相位交叉口通行能力的改进模型. 以实际交叉口为例,利用实测数据,分别运用停车线法及改进模型计算其通行能力. 结果表明,改进模型可以有效地改善停车线法计算三相位交叉口通行能力的不足,计算结果更接近实测数据,且不受实际调查数据的影响.     

基于冲突技术法的无控制交叉口通行能力

为了获得混合交通流条件下无控制交叉口的通行能力,采用冲突技术法进行分析.通过对典型无控制交叉口的实际调查和观测,基于冲突理论,综合考虑各向交通流的相互影响,分别建立了各向机动车流、行人流和非机动车流的通行能力计算模型.在模型中引入冲突系数反映各向交通流之间的优先关系,利用修正冲突系数反映交通流的实际观测优先级和优先程度,并对模型中的行人流和非机动车流进行了组团计算,进一步对无控制交叉口共用车道和拓宽路口的通行能力进行了计算.最后根据实际观测给出模型参数标定基本值,并对模型参数进行了修正.     

基于熵值法的左转可逆交叉口配时优化方法

为提升左转可逆车道交叉口通行效率,提出一种基于熵值法的左转可逆车道交叉口配时优化模型。从交叉口道路条件和相位条件两方面对左转可逆车道设置进行分析,以交叉口通行能力和车均延误为优化目标,调整交叉口信号配时方案,运用熵值法构建设置可逆车道交叉口配时优化模型选取最优解。以青岛市典型交叉口为例,用该优化模型对交叉口设置左转可逆车道后的配时方案进行优化设计,并与现状配时方案和未优化配时方案进行对比。结果表明,早、晚高峰交叉口通行能力分别提高了3.2%和19.4%,车均延误分别降低17.6%和14.7%,优化方案有效提高了交叉口通行效率。     

基于元胞自动机仿真的可变车道控制技术

为了解决左转交通流波动较大引起的交通拥堵,并进一步提交叉口的通行能力,通过对此类交叉口交通特性、服务水平和其他交通特性进行分析,提出了一种基于一维元胞自动机模型的可变车道控制技术。依据交叉口条件确定可变车道参数,利用左转和直行的交通流量确定可变车道触发条件及相应的信号配时方案,并通过信号控制可变车道属性的变化,由Matlab建立交叉口可变车道模型。仿真结果表明:动态可变车道控制技术的使用可将左转方向最大排队长度降低37.5%,交叉口各方向总排队车辆数降低39.9%;进而减少因左转车流波动引起的交通延误,提高交叉口的通行能力。     

双车道公路无信号交叉口通行能力

分析了现有的车头时距分布模型 基于对我国大量的双车道公路上运行车辆车头时距分布模式的调查 ,提出了改进的M 3型车头时距分布模型 ,推导出双车道公路无信号交叉口处当主车道车流车头时距服从改进的M 3型分布时次车道车流通行能力计算公式 ,得出了整个交叉口通行能力随主车道车流量的关系 ,从而可为交叉口的评价及应采取的管理措施提供依据     

信号交叉口左弯待转区对左转车道通行能力的影响

左弯待转区的设置可提高信号交叉口左转车道的通行能力。以实际的左弯待转区左转车道车流调查数据及无左弯待转区左转车道的通行能力计算公式为基础,通过提取左弯待转区左转车道排队车辆从起步到驶离交叉口的加速度、速度及位移特征规律,建立了左弯待转区左转车道实际通行能力的计算方法,并进行了实例验证计算。研究结果表明:左转相位绿灯亮起后,静止时排队的车辆逐次起步,车辆加速度随时间呈起伏式线性变化;左弯待转区可较显著地提高左转车道的实际通行能力,所提高比例与左转相位配时及左弯待转区长度有关;所调查的信号交叉口左弯待转区的设置提高了左转车道通行能力10%~20%。     

双车道公路无信号交叉口通行能力

分析了现有的车头时距分布模型。基于对我国大量的双车道公路上运行车辆车头时距分布模式的调查,提出了改进的M3型车头时距分布模型,推导出双车道公路无信号交叉口处当主车道车流车头时距服从改进的M3型分布时次车道车流通行能力计算公式,得出了整个交叉口通行能力随主车道车流量的关系,从而可为交叉口的评价及应采取的管理措施提供依据。     

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。     

信号交叉口可变导向车道上游检测器布设及触发条件研究

为提高设有可变导向车道的信号交叉口进口道车辆运行效率,使上游车队平滑过渡到进口道,对可变导向车道上游交通特性进行了分析,明确进口道上游车辆换道的主要区域及换道特性,为可变导向车道上游检测器的布设提供了依据. 同时,基于检测器数据的可变导向车道控制策略,提出检测器的触发条件及触发时间点的选取方法,通过VISSIM仿真和具体实例对给出的控制策略进行了验证,结果表明该方法可以提高信号交叉口的通行能力,并且提出的触发条件和触发时间点能够使进口道上游车辆平滑过渡到进口道.      

提高交叉口通行能力的特殊宽度车道设计方法

为了提高交叉口空间资源的利用效率,基于车道组合使用的思想,提出了一种由两条窄车道构成的特殊宽度进口车道设计方法.基于小型车在两条窄车道上并列行驶的概率分布,建立了通行能力计算模型,并运用VISSIM仿真对模型精度进行了检验.通过一系列算例,对比了特殊宽度车道与传统车道的交通运行效益.研究表明,特殊宽度车道可提高车道的通行能力,提升量与大车率和只允许在两条窄车道中某条车道内通行流向的交通量比例负相关,与在两条窄车道均允许通行流向的交通量比例正相关,最高可达75%,且一般当大车率在30%以下时,可达到提升车道通行能力10%的目标.     

环形交叉口的优化控制

 考虑n (n ≥ 4)个环形交叉路口,利用交织段的流量约束,建立了基于通行能力的线性规划模型。对2车道无控制出入口,得到了通行能力的最优值;对3车道出入口,在左转车辆由信号控制的条件下,给出了各交叉口的最优绿信比和优化配时方法。     

基于单点立交思想变形后的环形立交通行能力研究

基于单点立交的思想,将环形立交中环形转向车道上的连续、交织运行流变形为灯控平面交叉口模式下的分时间段车流,列举了3层十字环形立交变形后的6种典型车道布置方式,根据道路交叉口通行能力最新的观测成果和计算方法,对其通行能力进行了理论分析和计算.结果表明变形后的环形立交通行能力有较大幅度的提高,同时变形环形立交的占地面积相对减小.     

信号交叉口排队消散特性实证对比

对中国上海和天津2个城市的11条直行车道的数据分析表明,信号交叉口的排队消散过程可分为三个阶段,即启动阶段、稳定阶段和上升阶段.与日本名古屋市17条直行车道的数据进行对比,分析了两国案例城市排队消散特性的异同.结果表明,我国案例城市的饱和车头时距较大(0.05s),饱和流率较小(80pcu·h-1),启动损失较大(0.83s),大车的折算系数是日本的1.07倍;但3个城市排队消散过程都出现了末尾车头时距的下降且相关参数分别服从相同分布.最后,以上海市一个典型交叉口为例比较了两国案例城市的排队消散特性对信号配时与通行效率的影响.     

进出口道综合效率最优的交叉口配时参数优化方法

针对分时段定周期控制的单点交叉口,从进口路段和出口路段的整体效益出发,提出一种以优化时段内交叉口所有路段的周期平均车辆数之和最小为控制目标的优化思想。基于目标路段及相应出口路段的剩余容纳能力限制,确定了路段每周期的最大输入量和输出量,提出路段实时容纳车辆数的计算方法;考虑相位最大绿灯时长及最小绿灯时长等因素的约束,建立进、出口路段综合效益最优的相位绿灯时长优化模型。最后,设计相关实例并通过遗传算法进行求解。结果表明:本文模型可同时适用于过饱及低饱和状态下的信号参数优化,并能有效防止排队上溯现象的发生,可为包含短连线路段交叉口的信号参数优化提供一种新的理论参考。     

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。     

基于细胞自动机的信号控制交叉口交通流模拟

应用细胞自动机方法对信号控制交叉口的动态交通流进行建模和模拟,可以使比较复杂的交通状态模拟用相对简单的计算来实现。介绍了几种用于交通流模拟的细胞自动机模型及其研究进展,在上基础上,给出了一种新的细胞自动机模型来描述车辆在交叉口的转移状态,讨论了交通拥挤和延误的二维演变,并用这一方法模拟了不同规则下的车道变换问题,通过比较模拟结果和原始输入方案可以优化信号配时。