VISSIM下环交的信号控制仿真和配时优化设计

交通量的迅猛增长导致传统的城市道路环形交叉口易发生拥堵,其主要成因为无信号控制下,车辆无序争先通过交织段,冲突车流导致排队长度增加,延误增大。故本文就环形交叉口信号控制问题,采用双重信号左转两步控制策略,对四向环形交叉口的车辆运行状态评价指标的选用进行了分析。根据十字交叉口的四相位控制规则,可将环形交叉口的相位方案改进成两相位双向左转,并协调配置信号控制机。以赣州市南门广场环形交叉口为实例,运用VISSIM微观仿真软件实现了不均衡流量布局下,设置相应让行规则和信号配时参数后的动态仿真。评价结果表明,非过饱和情况下不对称控制方案具有一定优势,使得车辆可以连续快速通过相邻环道信号灯,有效地利用交叉口的时空资源,改善了长期拥堵局面。     

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.     

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.     

两相位典型交叉口中直左冲突数学模型的建立

在城市两相位信号控制交叉口,由于左转车和对向直行车冲突的存在,致使整个交叉口的运行效率低下,而对冲突车流进行合理的组织是提高交叉口通行能力的关键,故本论文对典型两相位交叉口左转车和直行车冲突进行分析具有重要的意义.     

交叉口左转交通流两种组织方式的延误计算模型

为给交叉口交通组织设计提供理论依据,研究了直接左转和右转-前行-掉头两种左转交通流组织方式下的交叉口整体延误特性.在韦伯斯特延误模型、可插入缝隙理论的基础上,通过数学推导,建立两种交通流组织方式下的车辆平均延误模型,以及左转交通组织方式的判别模型.研究结果表明,以交叉口整体延误为优化目标,当左转流量小于某个阈值时,右转-前行-掉头方案较优;反之则直接左转方案更为合理;判别阈值与左转和对向车流流量的相对关系有关.文中还选取典型十字交叉口为分析对象,进行延误参数的理论计算,同时通过VISSIM仿真获取仿真延误参数.结果表明,理论计算与仿真结果基本一致,所提出的模型具有较高的准确度和可靠性.     

环形交叉口不同信号控制方法的设置条件

在对单重与双重信号控制环形交叉口车辆运行特性进行分析的基础上,采用停车线法推导出单重与双重信号控制环形交叉口的通行能力计算公式.其中单重信号控制环形交叉口通行能力分无冲突时间和冲突时间两部分进行分析推导,双重信号控制环形交叉口通行能力是在停车线法基础上考虑了环道空间停放能力而进行分析推导的.然后从通行能力的角度对比分析推导环形交叉口设置不同信号控制方式的条件,并计算出在不同环岛半径、相位绿灯时间以及左转到达率的条件下信号控制方式选择的边界条件,为环形交叉口控制方式的选择提供参考依据.     

环形交叉口信号控制方法研究

信号控制环形交叉口普遍存在于我国各个城市,但是由于环形交叉口信号控制方式的不合理,导致车辆进入环岛内,产生大量冲突及交织现象。因此,针对环岛特性的不同,选择合适的信号控制方法则显得尤为重要。该文则对现有常用的3种环形交叉口,即十字环形交叉口、左转单独控制环形交叉口以及左转二次控制环形交叉口的信号控制方法进行研究,并分别从渠化设计、信号配时设计以及适用条件3个方面进行了分析,对环形交叉口信号控制的工程设计具有指导意义。     

基于冲突分析的四肢环形交叉口信号周期计算

针对四肢无信号环形交叉口通行能力不足的问题,为这类交叉口设置了八组的交通信号灯,以及相互协调的信号相位方案,使其直行车流最多一次停车,左转车流最多两次停车.详细分析这种协调信号相位的车流结构,解剖各股车流的冲突关系,在Webster周期公式的基础上,提出了这种协调信号配时方案的周期计算方法.并应用到株洲市中心广场环形交叉口的信号周期确定中.     

考虑绿波控制的双相位移位左转交叉口效用分析

针对移位左转交叉口的交通冲突问题,提出了一种移位左转交叉口渠化模型.综合分析路段交叉口预信号与主交叉口信号之间的复杂关系,基于绿波控制理论,以车均延误最小为目标函数,构建了基于绿波控制的移位左转交叉口信号控制优化模型,利用Lingo软件进行求解.基于VISSIM仿真,分别从交叉口饱和度、左转交通量、直行交通量3个方面对该方案的适用性进行分析,同时利用武汉市中山路与民主路交叉口的数据验证该方案的效果.研究结果表明:当交叉口饱和度大于0.8时,该方案的改善效果显著;优化后的移位左转交叉口总车均延误和左转车均延误较优化前下降了7.6％和48.2％,验证了优化方案的有效性;当左转交通量占交叉口总交通量比重较大时,采用优化后的信号控制方案,交叉口总车均延误的降低效果更加显著.     

无信号交叉口左转车道设置依据研究

以交叉口运行效率为目标,运用概率论、排队论和交通流理论对无信号交叉口左转车道的设置依据进行研究.假设车流到达率服从泊松分布,根据左转与直行车辆的相互作用过程和运行特性,推导了无信号交叉口左转车道设置的左转交通量阈值表达式,并讨论了模型中的参数:受左转影响的直行车停车概率的限值、左转穿越对向车流的临界间隙和进口道车道数.对典型情况进行模拟计算,绘制了左转车道设置的准则图表.对计算结果分析得出了无信号交叉口设置左转车道左转交通量的变化规律.研究成果为左转车道的设置提供了定量化的依据.     

基于VISSIM仿真的交叉口左转车流交通组织

为减少左转车流对交叉口运行效率的影响,结合实例对交叉口左转车流组织进行了研究。以威海市南大桥交叉口为例,分别以左转保护相位和禁左远引调头设计改造方案,利用VISSIM仿真软件对方案进行评价。仿真结果表明：相对左转保护相位车辆平均延误减少33.2％,相对改造前车辆平均延误减少52.1％。禁左远引调头在交叉口左转交通组织中效果明显,可有效减少延误,提高运行效率。     

交叉口借道左转方案的交通安全仿真研究

为了提高道路通行能力,实现对交叉口时空资源的有效利用,提出借道左转的控制方式。分析了借道左转适用条件,以借道左转预信号设置的点位、启亮时间和绿灯时间为参数构建了量化模型。以实际交叉口为例,进行借道左转的方案设计,通过VISSIM仿真,对比设置借道左转方案前后交叉口的冲突风险占比和延误指标,结果显示设置借道左转后,总冲突风险降低,在保证安全的前提下提高了左转的通行效率,有效的缓解了交通拥堵。     

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.     

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．     

信号控制交叉口群左转交通协调设计方法

研究了拥挤交叉口和非拥挤交叉口构成的交叉口群左转交通组合协调设计方法.首先对比分析了允许左转和禁止左转交通对交叉口最优信号周期、车均延误和饱和度的影响.然后分析了禁左后左转交通流的可替代路径,重点分析了利用交叉口群内次要交叉口形成U-turn完成左转的情形,研究了交叉口群左转相位的协调设计方法和相应的空间协调设计方法.基于此,以交叉口群总延误最小为目标提出了交叉口群左转相位组合优化模型,在模型中还考虑了公交车流为直行的条件下,禁止拥挤交叉口左转车流带来的公交优先效益.最后应用一个有两个交叉口且有路中型公交专用道的实际路网,采用车均延误和饱和度为指标对比分析了两个交叉口均允许左转和按照本文方法协调设计完成左转两种情形.案例分析表明,相邻交叉口左转交通的协调设计不但能够改善交叉口机动车的服务水平,而且能够显著降低直行公交车辆的延误,同时,该协调设计方法对整个系统的负面影响较小.     

城市快速路出口匝道与衔接交叉口协调控制研究

城市交通出行需求具有动态性,快速路出口匝道与下游衔接交叉口具有较强的关联性,当交叉口交通疏解能力有限,出口匝道与衔接交叉口距离未合理设置时,交叉口排队易延伸至出口匝道,影响快速路车流正常运行。利用并行微观交通仿真软件Paramics对不同交通需求、出口匝道与下游衔接交叉口间距情况下的城市快速路出口匝道与衔接交叉口的信号协调控制进行研究,分析出口匝道的信号控制和相位差对路网交通流量和行程时间的影响。仿真结果表明出口匝道与衔接交叉口的信号协调控制能明显提高交通流量,降低行程时间。     

考虑车流通行需求的交叉口绿信比分配模型

为解决多股跨相车流及非关键车流在未饱和信号交叉口的通行时间分配问题,提出了一种基于车流通行需求的绿信比分配目标函数,建立了交叉口绿信比的基础分配模型与多轮分配模型,给出了绿信比与相位时间的分配流程,设计了一种程序化的交叉口绿信比分配方法,并结合算例阐明了模型方法的求解过程.选取广州市某信号交叉口进行案例分析,与现行配时方案和Synchro优化配时方案相比,所提模型优化配时方案的非关键车流及跨相车流整体延误时间在VISSIM仿真实验中分别减少了22.3%和9.1%,在Synchro仿真实验中分别减少了15.4%和4.8%.模型通过对绿信比与相位时间的多轮分配,实现了对非关键及跨相车流通行时间的优化,可以更好地满足信号交叉口各股车流的通行需求.     

基于等效流率的两相位信号交叉口车均延误模型

为了进一步完善交叉口车均延误计算理论,从微观交通流角度出发,利用等效交通流方法,研究城市两相位信号控制交叉口车均延误改进模型。通过分析两相位信号控制交叉口延误产生过程,分析了额外延误的产生机理,建立了等效流率模型。在充分考虑额外延误影响的条件下,对Webster车均延误模型进行改进,并结合江都市两相位信号交叉口实际案例,对比分析并计算出改进前后Webster延误模型在两相位信号交叉口的车均延误。研究结果表明:改进后的模型在两相位交叉口车均延误计算中精度更高。     

水泥土搅拌桩在广肇高速软基处理中的应用

在进行信号控制道路交叉口设计时,人们往往忽略了右转交通流的影响.为了研究右转车流延误的影响,分析了信控交叉口右转车流运行特征.在此基础上,采用将绿灯信号时间和红灯信号时间的右转分别进行研究的思路,提出了计算信控交叉口右转车流延误的三种模型,为评价信控交叉口的服务水平奠定了一定的基础.     

基于神经网络模糊控制的单交叉口信号控制

在分析城市交通信号控制研究现状的基础上,提出一种基于神经网络模糊控制的单路口交通信号灯控制方法,通过检测当前相位的排队长度和下一相位的排队长度得出当前相位以及下一相位的车流密度,进而判断是否进行相位变换.以每个周期内交叉口的车辆平均延误作为控制指标,来判断该控制器的控制性能.计算机仿真结果表明,该方法能够降低车辆在交叉路口的平均延误.