高速公路出口匝道分流区研究现状及展望

分流区是高速公路出口匝道的重要组成部分,分流区的合理设计关系到高速公路的运行效率和交通安全。目前高速公路出口匝道的研究多集中在通行能力方面,为改善高速公路出口匝道的安全现状。论文阐述了出口匝道分流区的研究现状,重点总结了匝道交通流的导入方式、匝道的组合模式及间距、标志牌设置等方面的国内外研究现状。并分析了相关标准规范。最后提出出口匝道分流区设置存在的问题,并指出论文依托项目正在开展的工作,为出口匝道交通流通行效率和交通安全的进一步研究提供参考。     

高速公路出口匝道地面衔接部功能区的界定

匝道设计的合理与否,直接关系到高速公路的交通安全和运行效率.由于高速公路主线与出口匝道之间交通流运行速度存在较大的差异,导致在出口匝道上交通流运行极不稳定,并产生大量的交通冲突,成为高速公路拥堵和事故多发地带.为改善高速公路出口匝道的安全现状,本丈在提出出口匝道地面衔接部功能区概念的基础上,给出了功能区的界定方法,并最终给出了典型出口匝道衔接部功能区范围的建议值,为改善高速公路匝道出口功能区内交通安全水平提供了必要的理论支撑和技术依据.     

高速公路出口匝道与地面道路衔接部的几何安全设计研究综述

高速公路出口匝道与地面道路衔接部的几何安全设计是高速公路出口匝道几何安全设计的核心内容．本文通过分析国内外出口匝道与地面道路衔接部几何安全设计研究成果,从衔接部的接入间距设计、视距设计、转弯缓冲区的设计、渠化设计和控制方式选择等方面进行了探讨,指出了我国现行规范中衔接部几何安全设计的局限性。最后,文章建议借鉴国外已有的衔接部几何安全设计的实践经验,研究适合我国国情的衔接部几何安全设计方法,为改善高速公路匝道出口区域内的交通流通行效率和交通安全提供必要的理论支撑和技术依据。     

高速公路与地面道路衔接部交通安全改善研究

高速公路出口匝道与地面道路衔接部是高速公路与地面道路交通流转换的枢纽,交通流溢出现象时有发生,是交通事故的频发区域之一,研究其交通安全改善的方法,对提高高速公路交通安全状况和整体效益的发挥具有重要的意义.本文在分析国内外出口匝道与地面道路衔接部研究的基础上,提出了衔接部的交通安全改善方法,从影响范围的界定、交通安全诊断...     

基于交通流特性的高速公路出口匝道与地面道路衔接部安全几何设计

高速公路出口匝道与地面道路衔接部是高速公路与地面道路交通流转换的重要节点,研究其安全几何设计方法,对改善高速公路匝道出口区域内的交通流通行效率和交通安全具有重要的意义。本文在现场调研的基础上,分析了衔接部的交通流特性,明确了衔接部的交通流性质、车辆行驶速度、交通组成等方面的特点;然后,从衔接部的选位、安全几何设计的要点方面提出了衔接部的安全几何设计方法;最后,以山西省汾军高速公路出口匝道与340省道衔接部为例,进行了衔接部的安全几何实例分析。研究表明,本文提出的衔接部安全几何设计方法是一种简单实用、可操作性强的交通设计方法,它对我国现阶段衔接部的交通安全设计具有一定的借鉴意义。     

基于运行速度设计方法的互通立交出口匝道设计

互通式立体交叉是高速公路的重要组成部分,互通式立体交叉的出口匝道设计是否合理对整个高速公路的运行效率及安全有着重要的影响。采用运行速度的设计方法,对出口匝道的设计流程进行了实例分析,为今后的互通立交出口匝道设计提供参考。     

某山区高速公路单喇叭互通立交出口匝道安全问题解析

随着我国高速公路事业的快速发展,高速公路成了人们出行的重要方式。单喇叭互通立交是高速公路设计中最广泛采用的一种互通式立体交叉形式,以工程实例为依托,结合笔者多年交通安全设施设计工作经验,针对山区高速公路的实际,对单喇叭互通立交出口匝道的交通安全问题进行解析,提出认识和建议。     

高速公路出口匝道通行效率分析

以GoogleEarth软件作为观测工具,在大量观测的基础上,从匝道构造型式可能对交通流运行特征的影响角度,总结了影响匝道类型划分的主要因素,并最终将我国的高速公路出口匝道分为4类. 在此基础上,以主线上游段、匝道中游段、主线下游段的车辆运行速度作为评价指标,采用TISI仿真的方法,以A型出口匝道为例,分析了输入交通量、大型车比例、出口转向率等因素对通行效率的影响,并确定了相关参数的影响范围. 最后,在出口转向率为20％,大型车比例为40％的条件下,定量分析了各类型出口匝道通行效率随输入交通量的变化规律,比较了4种类型出口匝道通行效率的优劣,并对其适用条件和实际应用中应重点考虑的问题进行了说明.     

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以GoogleEarth软件作为观测工具,在大量观测的基础上,从匝道构造型式可能对交通流运行特征的影响角度,总结了影响匝道类型划分的主要因素,并最终将我国的高速公路出口匝道分为4类. 在此基础上,以主线上游段、匝道中游段、主线下游段的车辆运行速度作为评价指标,采用TISI仿真的方法,以A型出口匝道为例,分析了输入交通量、大型车比例、出口转向率等因素对通行效率的影响,并确定了相关参数的影响范围. 最后,在出口转向率为20％,大型车比例为40％的条件下,定量分析了各类型出口匝道通行效率随输入交通量的变化规律,比较了4种类型出口匝道通行效率的优劣,并对其适用条件和实际应用中应重点考虑的问题进行了说明.     

高速公路入口匝道的模糊逻辑控制及辅助方案设计

为保证高速公路主线安全、畅通与舒适运行,减少对相连道路的影响,构造了匝道逻辑模糊控制器,提出了三种入口匝道辅助设计方案。结合工程实际,选择了上游车流密度、下游车流密度和入口处等待车辆的总长度作为模糊控制器的输入量,入口匝道的调节率为输出量。计算结果表明,随着入口匝道车辆数量的增加,高速公路主线下游的车速将明显下降,根据主线上、下游车流密度及匝道车辆的数量变化,计算出不同的匝道调节率,通过对高速公路入口匝道的调节率进行实时调节,可控制匝道上车辆的进入,入口匝道辅助方案的实施可缓解与高速公路相连道路的拥堵,对改善高速公路运行安全和效率具有重要的作用。     

考虑辅路缓冲的快速路紧急疏散最优控制

针对紧急疏散中单向需求激增的情况,提出利用地面辅路缓冲容纳部分疏散车流,从而降低快速路疏散的整体时空风险.基于宏观交通流模型建立了快速路疏散车流演化方程,明确了上匝道车速对主线车速的影响,从而实现经典宏观交通流模型对路网状态演变处理的一致性.针对由下匝道、地面并行道路和上匝道构成的地面辅路行程时间的二分特征,建立了相应的离散时间的流量演化方程.辅路系统方程不仅可以刻画地面辅路疏散车流的主要特征,而且能与已有快速路的状态演化系统实现无缝结合.数值分析表明,利用匝道控制和辅路分流两种手段可以实现系统整体时空疏散风险的最小化控制.     

基于地面路网MFD 的快速路出口匝道流量分配模型

过于集中的流量分配易导致出口匝道和与之相衔接的地面道路过饱和,进而影响快速路和地面路网的通行效率.为提高路网中车辆通过快速路到达目的地的通行效率,基于地面路网宏观基本图（Macroscopic Fundamental Diagram,MFD）,以出口匝道通行能力和与之相衔接的地面路网承载能力为约束条件,以整个路网的车辆总行程时间最短为优化目标,建立快速路出口匝道流量分配模型.根据宏观网络车流平衡方程,采用改进的遗传算法对模型进行求解.最后,通过实际路网验证了模型的有效性.结果表明,该模型可有效提高车辆通过快速路到达目的地的通行效率,同时降低出行成本.     

快速路与城市地面道路集成最优控制

分析快速路和城市地面道路的运行特点,建立一个集成快速路和地面道路的宏观交通流模型。分别运用METANET模型和Kashani模型来描述快速路与地面道路的动态行为。阐述快速路模型和城市地面道路模型的衔接机理—通过入口匝道和出口匝道来实现,然后对相关的最优控制问题进行说明,提出以通过快速路系统和城市地面道路系统的总运行时间最小为优化目标函数,并据此确定相应的优化控制策略,以取得最优的城市综合交通系统效益。     

数据挖掘技术在固定型交通检测器配置优化中的应用

结合固定型交通检测器空间配置的四条原则和配置密度优化步骤，提出固定型交通检测器配置优化的数据挖掘方法。设计6种高速公路出口匝道的固定型交通检测器配置密度方案作为实例研究对像，运用数据挖掘技术的时间序列指数平滑方法、ARIMA方法和神经网络方法分别建立高速公路出口匝道小时交通量Winters预测模型，ARIMA预测模型及神经网络预测模型。采用网络搜索技术确定Winters模型参数，设计一种比传统ARIMA模型参数估计方法更精确的算法程序估计ARIMA模型参数，采用三项误差指标评价模型预测效果，根据预测结果及高速公路事件管理交通参数精度要求确定可行方案及最佳方案，研究结果表明：在保证满足ITS对交通参数精度要求的同时，通过数据挖掘技术降低了交通流信息采集固定型检测器的配置密度及成本，为固定型交通检测器配置密度的优化提供了一种简单可行的新方法。     

上跨式互通立交出口匝道与地面道路衔接部渠化设计研究

互通立交出口匝道与地面道路衔接部是高速公路与地面衔接道路交通流转换的枢纽,研究其渠化设计方法对优化互通立交及其周边路网的交通流运行状态,提高区域路网服务水平具有重要的意义。本文首先在现场调查的基础上,分析了上跨式互通立交出1：3匝道与地面道路衔接部的交通流运行特性,然后提出了典型互通立交出口匝道与地面道路衔接部的渠化设...     

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随着城市汽车保有量的不断增加,交通拥堵日益频繁;匝道控制是通过调节入口匝道车辆数,来缓解快速路匝道交汇处拥堵的有效方法.本文同时考虑快速路和入口匝道上的实时密度设计了匝道控制优化算法,该算法旨在控制快速路密度接近其最优值,同时减少匝道上的排队数;通过PARAMICS仿真软件对算法进行验证,并与ALINEA、Demand Capacity算法进行了比较,仿真模拟统计了快速路交通流密度、匝道排队数、总车辆行程时间以及下游流量数据.分析结果显示,实时密度控制算法是有效的,能够维持干线最大流量,保持路网交通条件的动态平衡,并且尽可能地减少排队长度.     

快速路出口衔接过饱和交叉口信号优化方法

高峰时段内,由于地面道路通行能力有限,城市快速路出口匝道方向的地面交通流处于过饱和状态,甚至造成出口匝道排队溢出,引起更严重的交通拥堵.针对该问题,本研究在出口匝道和地面交叉口设置控制信号,考虑地面道路的通行能力约束,建立双层规划模型优化该区域交叉口的控制信号方案.该模型的下层规划,优化每个独立交叉口的控制信号方案;模型上层规划,优化区域交叉口的控制策略.利用乌鲁木齐外环快速路出口匝道区域作为实例,结合Vissim仿真对该模型进行验证与分析.结果表明,双层规划模型的优化方案可以有效地防止快速路出口排队溢出及主线拥堵,在提升该区域的整体系统性能上比运用常规非线性规划模型的效果更好.     

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中国的城市快速路与发达国家相比有着截然不同的特征.中国城市快速路匝道出入口之间距离相对较短,且城市快速路匝道出口经常与城市道路交叉口相连,因此在欧美成功应用的快速路匝道控制方案不一定适用于中国.本文详细描述了如何在仿真中设置模型参数,使得城市快速路交通流特性仿真结果与实际测量值具有较高的匹配精度.在具体阐述自适应与协同信号控制策略的基础之上,给出了各种方案在匝道入口、出口辅路和出口下游交叉口的具体部署方案.最终仿真结果表明,自适应和协同控制策略能够提高瓶颈区域道路通行能力8%-9%,有效地缓解城市快速路交通拥堵.