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.     

完善人行横道功能减少人车冲突的探讨

为减少路口人车冲突,提高右转车辆通行能力,作者调查分析了相向人流对行人过街速度的影响,提出了基于完善人行横道行人引导功能的解决方案。本方案主要包括两个部分,1.在人行横道上增设相向人流区隔线和引导行人靠右行走的标识,区隔相向人流,避免相向人流碰撞,缩短行人通过人行横道的时间;2.在此基础上,优化人行和右转车道信号配时设计。本方案实施成本低廉,便于推广,适用于人流量大、人车交汇密集的路口。同时,作者对方案实施过程和利弊影响进行了探讨,给出用基于视频技术的数据采集方法,分析比对方案实施前后的路口流量数据,分两步进行试点的合理建议;制作了方案示意模型。经测算,实施本方案,相关路口可减少人车冲突约6%,提高右转车辆通行能力约5%。     

基于交叉口时空需求度的可变导向车道自适应控制方法

为解决因路口各流向分布不均衡导致的拥堵状况,以设有可变导向车道的交叉口为研究对象,建立了基于路口实时交通状况的可变导向车自适应控制模型。其主要包括路口信息采集和可变导向车道自适应控制,根据各进口需求度不同,确定可变导向车道属性及相应的信号配时方案。并借助MATLAB、VISSIM等软件对优化模型进行验证。结果表明:与固定导向车道控制方案相比,在时段3~时段6期间采用可变导向车道自适应控制,路口车均延误和最大排队长度降低2. 67%~42. 96%和14. 26%~66. 71%;设有可变车道的进口道,其直行方向通行能力在时段3和时段6分别提高18. 35%和15. 81%。而左转最大排队长度降低66. 71%和14. 26%,说明采用可变导向车道自适应控制能有效缓解道路拥堵,提高路口时空资源利用率。     

道路交叉口“借道左转”的优化控制

城市道路交叉口中有一些道路交叉口车道有限,左转车流量又很大,左转车辆排队很长,导致道路交叉口车辆通行效率低,延误增加。通过分析一些特殊的道路交叉口交通流特性和道路交叉口几何特点,考虑采用"借道左转"技术,通过对道路交叉口进行进一步静态渠划、标志设置、交通信号诱导控制,开辟一条临时专用左转车道,提高左转交通流量。在城市道路资源固定的前提下,采用"借道左转"的优化控制,能够实现在不同时间段内对道路资源的最大利用,大大提高左转车辆通行能力,有效缓解交通拥堵,"借道左转"优化控制已经应用到许多城市的道路交叉口,通行效果非常显著。     

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。     

随机度反馈策略对路网中交通流的影响

考虑到现实路况的复杂性,建立备选路径路宽不同、车道数存在差异的路网模型,并提出了新的反馈策略——随机度反馈策略.通过分析随机度、平均速度、车辆数以及交通流量反馈策略对该路网模型交通流特性参数的影响,探究随机度反馈策略的优越性.仿真结果表明:随机度反馈策略下,路网中车辆运行有序,接近出口处道路上车辆排队长度短,车辆速度大.同时,通过分析平均流量随动态车比例变化情况可知,当动态车比例不大于0.6时,平均速度、车辆数及随机度反馈策略有效性相当;当动态车比例大于0.6时,平均速度、车辆数反馈策略下平均流量降低明显,策略失效,而随机度反馈策略下平均流量变化平稳,该策略能有效改善路网道路车辆通行状况.     

微观交通仿真研究不同流量条件下的车道利用率

车道利用率反映的是单一方向路段交通量在不同车道上的分布情况，它影响交通流的稳定性，是道路通行能力和交通安全的重要影响因素．针对不同流量条件下车道利用率的不确定性和难以通过实验采获等特点，应用车辆跟驰、车道变换等微观交通流仿真模型在一体化仿真环境下进行模拟研究，得到双车道和三车道路段流量一换道次数以及流量—车道利用率关系的基本规律。     

快速同向双车道慢车影响道路通行的分析和计算

:研究在高速道路中慢车对其他车辆通行的影响,从安全行驶间距入手,建立单线临界流量与车辆变道纵向速度和慢车速度的关系式,如单线行车流量大于该临界值则可能发生拥堵,分析了几种情况下单线临界流量变化,为道路管理者及车辆驾驶者提供一种理论参考.     

高速公路弯道识别算法

道路检测是汽车智能辅助驾驶系统中的一个子系统，包括道路分割和弯道识别等子任务。对摄像机摄录的图像进行处理，分割提取出分道线，再根据分道线的走向识别出车道的转向(左弯、右弯)，这对报告道路的转向以及粗略定位前方车辆有很重要的意义。考虑到系统的实时性要求，算法必须具有很低的时间复杂度。通过大量的现场实验，提出了一种有效的基于区域生长和曲线拟合的弯道识别算法，实验验证具有良好的识别效果。     

路口通行规则的元胞自动机模拟

目前采用的路口通行规则是,亮绿灯时处于对向的两条车道上的车辆可以同时通行,由于一条车道的直行车辆和另一条车道的左转车辆存在着冲突,交通效率被降低。在上海的一些交通要道已经实施了一种新的交通规则,即每条车道独立轮换通行,本文采用元胞自动机模型,对新老两种路口通行规则的效用进行了模拟研究。结果表明,当车速提高到一定值后,新的规则要优于老的规则。     

装载机转向液压系统的热平衡分析与比较

基于集中参数法建立装载机液压转向系统的传热仿真模型,并对高速跑车试验工况进行仿真分析。针对50型轮式装载机几种典型作业方式,对同轴流量放大转向系统和流量放大转向系统2种配置的装载机利用传热模型分别进行热平衡仿真计算,并计算2种转向液压系统的功率损失。研究结果表明:仿真与试验结果一致,证明模型准确可信。目前装载机热平衡工业性试验中普遍采用的I形铲装循环工况,并不是装载机液压系统最大热负荷工况。同轴流量放大转向液压系统装载机在T形作业中热平衡温度与环境温差最高为74.3℃;流量放大转向液压系统装载机在V形作业中热平衡温度与环境温差最高为62.64℃。     

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。     

U形弯道水流实验及其数值模拟探究

在现阶段的发展中,我国对道路的研究进入到了一个新的阶段,原本很多不被重视的道路得到了充分的重视,尤其是U形弯道.对于U形弯道而言,水流对其具有很大的影响,我们需要对U形弯道水流进行一定的实验,将实验的结果进行系统的分析,这样就可以在道路建设的过程中,有效的避免一些问题的发生,同时可以让U形弯道更好的为广大的居民服务,成为社会发展的动力.对于U形弯道而言,水流实验是最有效果的.     

基于CTM的干线信号模糊控制优化方法在大型活动中的应用

为了提高城市干道在大型活动交通消散过程的控制效率,利用能够反映交通流动力学特性的元胞传输模型CTM实现消散干道交通信号优化控制.基于CTM建立了消散干道单向交通动力学模型,提出了基于滚动周期的干线模糊控制优化方法,通过实时调整主路绿灯时间从而实现绿波控制路段总延误最小的优化目标.对一个由4个路口组成双向六车道干线道路算例进行仿真,在消散干道主路输入流量随时间变化的情况下,采用各路口绿灯时间一致的控制方案与各路口变化绿灯时间即优化控制方案2种情况下,主路消散方向上车辆总延误分别为4 254和3 825 s.算例结果表明,优化方案对于减少主路消散方向的交通流总延误具有较好的控制效果.     

基于Ring-Barrier相位的交叉口车道功能判分与信号配时协同优化模型

为了最大限度地利用交叉口的时空资源,以Ring-Barrier相位模式为基础,建立了交叉口信号配时与进口车道功能划分协同优化的数学模型.该模型是一个常规的整数非线性规划模型,目标函数是整个信号交叉口的车均延误最小,连续变量包括周期时长和各相位的绿灯时长,整数变量是交叉口各个进口处不同转向运动的车道数量.根据该模型的特点,给出了分支定界的解法.选取南京市一个交通繁忙的信号交叉口进行实地调查,采集了信号配时和车道功能划分等相关数据,并采用VISSIM仿真软件对该路口的优化效果进行评价.结果表明,相比常规的优化模型,该协同优化模型可以将交叉口的车均延误减少20.01%,周期时长缩短18.15%.     

基于竞争路径选择的HOT车道费率优化模型

针对社会车道交通拥堵严重而公交专用道利用率较低的问题,提出将公交专用道改建为高承载率收费(High-occupancy/toll,HOT)车道,通过调节HOT车道费率,在确保公交车运行效率的前提下提升公交专用道及整体路网的时空资源利用率.分析存在竞争路径时出行者的出行特性,构建路径选择模型,估计设置HOT车道后出行者的路径选择行为.在此基础上,结合道路服务水平和总出行成本,构建了基于竞争路径选择的HOT车道费率优化模型,动态优化多种流量条件下HOT车道费率方案.最后以武汉长江隧道、武汉长江二桥和二七长江大桥为例进行实证研究.结果表明:优化的HOT车道费率方案能够减少9％的交通流量,降低41.29％的社会车道延误,为促进合乘行为、缓解交通拥堵、提升道路资源利用率提供了可靠保障.     

基于驾驶模拟的紧急避险车道断面宽度设置

在紧急避险车道断面宽度为4.5,7.7,9.0和12.2m条件下,利用UCWin Road Ver.9驾驶模拟仿真平台测试了5名驾驶员48次驶入紧急避险车道的几何运动参数.选取方向盘转速、方向盘转角、横向偏移率指标分别对车辆驶入紧急避险车道的最小转向半径、方向调整时间、转向角幅值、转向角频率和起弯点指标进行提取,采用多因素方差分析,检验断面宽度、驶入速度、断面宽度与驶入速度的交互作用对5个指标影响的显著性,通过多重分析检验不同断面宽度下各指标差异的显著性.研究结果表明:断面宽度4.5m时最小转向半径、转向角频率、转向角幅值与其他3组存在显著性差异,失控车速90km·h~(-1)时车辆即面临侧滑风险,车辆驶入紧急避险车道的难度大,驾驶员心理紧张程度高.仅断面宽度12.2m时起弯点位于渐变点之后,其起弯点与渐变段起点的差值与其他3组存在显著性差异.断面宽度对方向调整时间影响显著且不同断面间的方向调整时间存在显著差异,方向调整时间与断面宽度呈幂函数关系.综合分析,紧急避险车道的设置宽度不宜低于7.7m.     

考虑驾驶人换道意图的车道偏离预警系统

 为降低基于机器视觉车道偏离预警系统的误警率,提出一种考虑驾驶人换道意图的车道偏离预警系统。运用SteerableFilter 方法对所采集的道路图像信息进行滤波,运用局部搜索区域法提取车道线参数,运用基于图像信息的识别方法检测车辆的车速、转向信号、车道偏离状态以及驾驶人的头部动作状态,判断驾驶人的换道意图,建立了车道偏离预警的决策算法及系统。应用Matlab 软件对实车采集得到的视频进行算法验证和系统仿真试验,结果表明,提出的车道偏离预警决策算法是可行的,该预警系统将有意识与无意识的车道偏离区分开,从而能有效屏蔽在驾驶人有意识偏离车道时的误报警,具有更高的可靠性。     

基于元胞自动机模型的应急车辆行程时间

针对应急车辆通行时交通流参数难以实时获取的问题,提出以仿真手段模拟交通运行,进而探讨随机交通条件下应急车辆行程时间的计算。在分析有应急车辆的混合交通流运行特性的基础上,增加车辆类型,引入应急车辆影响区域和普通车辆让行概率2个参数,修改车辆换道与速度更新规则,建立了双车道交通流元胞自动机模型。利用MATLAB进行数值模拟,生成不同交通密度条件下的应急车辆行程时间,并与现有计算公式进行对比分析。研究结果表明:应急车辆仅干扰其所处位置的车流运行,对双车道总体流量没有影响,在密度位于0.12~0.36范围内优先通行效果较好;在密度较小(≤0.08)或较大(≥0.24)时,应急车辆行程时间随着行驶距离的增加呈现近似正比例的增加,且密度越大,增长的斜率越大。研究发现现有针对应急车辆的距离-行程时间函数适用于低密度及高密度交通条件,而在0.12~0.20密度范围内失去效用。     

无交通信号路口行人过街的人车交互过程研究

自动驾驶汽车要进入人车混行的无交通信号路口,需确保与行人之间的交互安全,为解决这一问题,现以非自动驾驶汽车为研究对象,探索其与行人在无交通信号路口的交互过程。本文选取北京市内两处无交通信号灯的路口作为研究场景进行长期拍摄,基于视频数据从中提取行人的个体属性变量、行人的穿越行为变量、车辆的穿越行为变量以及间隙数据,将行人的过街行为分为穿越前、中两个阶段进行研究。结果表明,穿越阶段对行人的穿越时间具有显著性影响,穿越路口对行人的穿越时间不具有显著性影响。对于穿越前的等待时间,在有右转车道下对其具有影响的因素有行人的拒绝车辆个数和来自方向,在无右转车道下对其具有影响的因素有行人的拒绝车辆个数和起始位置。对于穿越中的穿越时间,在有无右转车道下对其具有影响的因素均为穿越人数和车辆1的行为。今后自动驾驶汽车行驶到无交通信号路口时,可以通过此结果去识别行人,并判断出行人的穿越时间,以便及时做出相应的措施。