平面交叉口左转车道设计方法研究

以平面交叉口运行效率为目标,从左转车流的交通影响入手,引入驾驶员进入交叉口的心理因素,对左转车道的设置原则、左转车道待行区的设置、左转车道的宽度和长度等方面进行了理论分析。     

保护相位下左转车道存储段长度计算

以左转交通量、周期长度、左转绿灯时间为变量,运用排队论和概率论,从满足左转排队车辆停放需求的角度,对信号交叉口进口道设置为左转保护相位且仅有1条左转专用车道时的左转车道存储段长度展开研究.基于M/M/1排队系统,建立了保护相位下单条左转车道存储段长度计算的理论模型.在此基础上,讨论了模型的适用条件和实用性,分析了存储段长度随饱和度、左转交通量的变化规律,综合考虑空间几何条件、服务质量、经济性能,指出排队车辆数不宜超过20辆,当置信概率为95%时,实用饱和度区间为[0,0.8].讨论了置信概率、设计交通量及单位车辆停放长度等参数的取值方法.对典型情况计算、分析,提出极限交通量和极限排队长度、临界交通量和临界排队长度2组便于工程应用的概念,并绘制图表.制定了应用图表确定存储段长度的流程.该研究为交叉口采用左转保护相位且进口道仅设置1条左转车道的存储段长度确定提供了依据,修订后,也可以用于直行及右转车流排队长度和车道长度的计算.     

城市交叉口三左转车道流量均衡性及影响因素

根据多车道流量分布与驾驶员车道选择行为之间的关系,提出多车道设施流量均衡性的建模与分析方法.以城市道路信号控制交叉口三左转车道为例,使用成分数据结构组织各左转车道流量,选取可能对车道流量分布具有潜在影响的7个因素.在单形中建立以三左转车道流量成分数据为因变量、所选影响因素为自变量且满足车道流量占比约束的成分方差分析模型,设计单形操作法进行模型估计.研究结果表明,模型可识别对左转车流分布具有显著性影响的因素,并定量估计各因素对每条左转车道流量占比的影响程度.信号周期长度、交叉口内转弯曲线长度、展宽车道的设置、上游路段长度、上游左转车道标志标线位置和其他流向车道数等因素可在特定设置条件下使车流分布接近均衡.     

非信号控制交叉口通行能力及延误特性

应用通行能力及延误数学模型,研究了四路双车道主路优先、四路停车以及环形交叉口在不同交通分布模式下的交叉口通行能力及延误特性.研究发现,主路优先控制下主要道路车流通过交叉口延误小,抗交通流量扰动性好,但次要道路车流通过交叉口延误大,同时在交叉口各进口道交通量趋于平衡或左转车流比例较大时效果较差.四路停车控制方式对交叉口各进口交通量非平衡情况及左转车流比例较大情况适应性最好,但通行能力较低,抗扰动性能较差.环形交叉口通行能力较大,对进口道交通量非平衡情况、左转车流比例较大情况以及进口道车流扰动情况的适应能力介于前两者之间,但在交通量较小时延误较大.给出了各类控制方式适宜的交通条件.     

斜拉式半立交十字路口概念设计研究

通过对现有的两相位信号控制十字交叉路口的交通流线分析,基于消除左转的思想提出斜拉半立交的概念设计:将左转车流全部环形立交;环形立交在交叉口不设置墩柱,在交叉口设置斜拉索塔;左转车道纵坡3%,从交叉口200 m处提升至立交桥高度.在进行基础设计后采用PTV-VISSIM微观仿真软件进行仿真分析,输出行程时间与延误时间并与不设置半立交的两相位控制十字交叉路口进行对比分析.结果表明:建立斜拉式半立交后,在两相位信号控制的十字交叉口中直行与左转车流的行程时间与延误时间明显降低,提高了交叉口通行能力.     

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%。     

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。     

交叉口左转车流比例对路网运行效率的影响

推导并分析了不同类型信号交叉口的左转车流比例对通行能力的影响公式,采用仿真方法分析了左转车流比例对路网容量和平均行程车速的影响．研究结果指出,信号交叉口通行能力具有车道规模不经济效应,因此,在相同交通需求和道路设施供应量的前提下,适当增加路网密度可以提高路网运行效率．     

考虑主路左转延误的主路优先交叉口信号设置流量阈值

为了进一步完善主路优先交叉口信号灯设置流量条件,考虑了主路左转车流延误对交叉口信号灯设置条件的影响.通过分析主路左转车流在信号灯设置前后的交通特性,利用控制延误方法和Webster方法的研究思路,分别建立主路左转车流在信号灯设置前后的车均延误改进模型.从交叉口交通运行效率的角度出发,以交叉口车均延误作为判别指标,建立信号灯设置前后交叉口等车均延误曲线,以此曲线作为判断交叉口是否需要设置信号灯的阈值条件,同时还给出了不同主路左转车流比例下的流量阈值.与美国MUTCD提出的阈值曲线相比,考虑左转车流延误影响的流量阈值曲线更符合我国主路优先交叉口交通特性,具有更强的实用性.     

多转向多车型车流通过主路的通行能力

以可接受间隙理论为基础，利用概率论的方法，对由直行车、左转车和右转车共同组成的多种车型混合车流进行分析，建立了无信号交叉口支路混合车流不同转向且服从M3分布的通行能力模型，推广了无信号交叉口单一车型、直行车流理想条件的通行能力模型．     

公路无控交叉口混合车流的通行能力

文中以可接受间隙理论为基础 ,利用概率论和排队论的方法 ,对由r种车型组成的混合车流进行分析 建立了无信号交叉口主车流服从二阶Erlang分布下的支路多车型混合车流的通行能力模型 ,发展了无信号交叉口的混合车流通行能力理论 ,为现代化的公路交通管理提供了理论依据     

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.     

相邻交叉口短车道长度与配时参数协同优化

针对相邻交叉口在共有连线上均渠化左转短车道的现况,研究其时空资源的最优配置.通过分析短车道对进口道饱和流率的影响,建立以交叉口通行能力最大化与车均延误最小化为目标函数、以短车道长度和相位有效绿灯时间为决策变量的多目标优化模型.以大连市两相邻交叉口为例,通过Matlab软件对优化模型进行编程求解,进而利用VISSIM软件对现有方案和优化方案分别进行仿真试验.结果显示,优化方案虽然使每个交叉口通行能力减小,但是也使每个交叉口车均延误、饱和度和平均排队长度减少.此外,优化方案使每个交叉口通行能力与车均延误之比增大,使单位时间内通过两个交叉口的总车辆数增加.研究成果表明,交通组织与信号控制的协同优化设计可以实现交叉口群的时空资源的最优配置.     

Bicycle Conversion Factor Calibration at Two-Phase Intersections in Mixed Traffic Flow

Chinese traffic is typically composed of bicycles and motor vehicles on the same road. The efficiency of bicycle traffic in time and space at intersections was investigated for eight typical intersections in the cities of Tianjin, Shenyang, and Changchun, all in China, by means of video recording. Models were developed to calculate the through bicycle traffic and the left-turn bicycle traffic conversion factors in intersections where bicycles and motor vehicles share the same road. The results indicate that the through bicycle conversion factor is 0.28 and the left-turn bicycle conversion factor is 0.33. This conclusion differs from the current value used in China. More research on the conversion factor is necessary to evaluate the impact of intersections.     

典型信号控制交叉口左转电动自行车通行空间交通特性研究及宽容设计方法

研究了典型信号控制交叉口左转电动自行车通行空间的交通特性,设计了左转电动自行车在典型信号控制交叉口通行空间交通特性的数据采集方案,系统地分析了典型信号控制交叉口左转同向并行电动自行车横向间距、左转对向电动自行车避让行为特性,得出如下结论:(1)电动自行车在典型信号交叉口左转时,在同一行车速度同一累计频率下,同一进口道左转同向电动自行车与机动车之间的横向距离要大于不同进口道同向左转电动自行车之间的横向间距;(2)当单位时间电动自行车流量≤0.52辆/s时,单位时间电动自行车流量与左转相位下避让行为个数大致呈线性正相关关系;当单位时间电动自行车流量0.52辆/s时,左转电动车相对会选择跟随并匀速行驶;(3)同向左转电动车的速度大多分布在0～9 m/s。     

Bicycle Conversion Factor Calibration at Two-Phase Intersections in Mixed Traffic Flows

Chinese traffic is typically composed of bicycles and motor vehicles on the same road. The effi-ciency of bicycle traffic in time and space at intersections was investigated for eight typical intersections in the cities of Tianjin, Shenyang, and Changchun, all in China, by means of video recording. Models were de-veloped to calculate the through bicycle traffic and the left-turn bicycle traffic conversion factors in intersec-tions where bicycles and motor vehicles share the same road. The results indicate that the through bicycle conversion factor is 0.28 and the left-turn bicycle conversion factor is 0.33. This conclusion differs from the current value used in China. More research on the conversion factor is necessary to evaluate the impact of intersections.     

中国典型地区无信号交叉口临界间隙调查

间隙接受理论是计算公路无信号交叉口通行能力的主要方法之一,临界间隙和随车时距是其中２个重要参数,交叉口的不同几何构成,不同的车辆组万能主车流量大小,都影响着临界间隙值的大小,在我国首路交通条件下,确定具有代表性的公路交叉口临界间隙和随车时距值。具有重要意义。本文通过对不同地区无信号交叉口大量的交通观测,应用Ａｓｈｗｏｒｔｈ方法计算得出我国各地区的临界间隙与随车时距值。这对交叉口通行能力计算提供了重     

无信号交叉口直行电动自行车合流区避让模型研究

无信号交叉口电动自行车合流区违规行为是交叉口电动自行车交通事故的关键成因之一。为减少无信号交叉口电动自行车交通事故,构建了基于元胞自动机的无信号交叉口电动自行车合流区避让模型,并借助MATLAB软件,采用固定变量法仿真研究合流区车辆避让比例对直行电动自行车交通流的影响。仿真结果表明:当直行电动自行车车流的平均密度小于0.23辆/m~2时,其速度变化平缓,此时如果左转电动自行车比例增多,则其速度降低明显;当直行电动自行车车流平均密度大于0.23辆/m~2时,直行电动自行车间可利用间隙和自由行驶的空间越来越小,导致其跟随、加减速等情况越来越多,运行速度逐渐减小。