非机动车影响下信号交叉口通行能力计算模型

为量化非机动车对信号交叉口通行能力的影响,分析了信号交叉口非机动车影响机动车运行的方式,估计了其持续时间,基于流量-速度关系,计算了不同情况下的饱和流率,建立了非机动车影响下典型信号交叉口通行能力模型。计算结果表明:利用本模型计算的左转、直行机动车通行能力总体上低于HCM(Highway Capacity Manual)计算值;而右转机动车通行能力计算值在非机动车流量较低时与HCM计算值接近,在非机动车流量较高时略高于HCM计算值。可见,此模型可有效应用于计算非机动车影响下的信号交叉口通行能力。     

机动车待行区设置方法的实证研究

机动车待行区的设置对交叉口空间资源的有效利用、交叉口通行能力的提高和延误的减少具有重要作用.在讨论机动车待行区设置条件的基础上,首先介绍了左转待转区和直行待行区的设置形式,并对每一种方式从渠化设计和信号控制设计两个方面分别介绍了交通组织方法,并讨论了设置机动车待行区对通行能力的影响.然后以官园桥下平面交叉口为案例展开实证研究,并以VISSIM对改善效果进行了仿真.仿真结果表明,设置待行区域后,交叉口通行能力提升了17.4%,而交叉口的平均延误降低了26.1%.     

连续流交叉口左转非机动车优化设计方法

为了提升连续流交叉口的通行能力,消除其主信号处左转非机动车与直行机动车的冲突,提出了一种左转非机动车优化设计方法.优化模型以机动车通过量最大为优化目标,考虑了信号相位相序、周期时长、绿灯时长等约束条件,建立线性规划优化模型.通过案例和敏感性分析,验证了该设计方法的优化效益.研究结果表明,该方法不仅能在高流量情况下显著提升交叉口通行能力,使得原本处于过饱和状态的交叉口变为不饱和,而且在高流量或低流量情况下,都有助于减少交叉口延误.进一步发现,左转非机动车流量每增加100辆/h或直行机动车流量比例每增加1.5%(直行机动车流量比例大于40%),优化设计对机动车最大通过量的提升比例增加4.5%.     

信控交叉口提前右转机动车与行人冲突特性

针对在信号交叉口提前右转且无信号控制的条件下,直右混行车道上右转车受直行车阻挡的问题,根据混行车道上交通流特性,确定了交叉口信号周期内提前右转机动车无法进入右转弯道的阻断时间,结合行人流上游所受的信号控制方式,解析了机动车与双向行人的冲突过程,计算了冲突中机动车与行人的通行时间,并在此基础上,建立了提前右转方式下右转车与行人的延误模型.案例计算与分析表明:模型计算值与实际调查值之间的相对误差在20%以内;当机动车流量小于350 pcu/h,机动车对行人通行影响较小,而当机动车流量大于350 pcu/h,行人与机动车的竞争冲突较为明显.      

基于人车冲突的右转机动车信号配时优化方法

为了缓解人车冲突，增加行人过街安全性，在界定右转机动车与行人冲突区的基础上，以红灯期间等待过街的行人群体通过冲突区的时间为依据，对右转机动车进行信号控制，建立右转机动车禁行时间计算模型，并以长春市自由大路和同志街交叉口为例，应用Webster延误模型对右转机动车信号配时方案进行验证。结果表明，交叉口总延误降低20%,同时在很大程度上缓解了右转机动车与行人之间的延误。     

路侧公交专用车道模式下右转交织长度建模

在设置路侧公交专用道的交叉口处,可通过划定交织区的方式允许右转车辆借用一定长度的公交专用道通行.合理规划公交车与右转车的交织区长度有利于提高借道右转的通行效率,减少在交织区前的排队车辆数从而降低道路混乱程度,保障公交车的专用路权.本文分析了公交站点影响下的公交车车头时距分布,建立了右转车穿越交织区长度计算模型,并结合实际调查数据进行了算例分析和模型验证.研究成果可为公交优先条件下的交叉口空间优化设计提供理论参考.     

合放交通流条件下城市交叉口通行能力研究

交叉口通行能力计算方法是城市治堵的基础条件,针对城市道路交叉口合放交通流,首先结合其各方向交通流特性,明确了其具有介于信控与非信控间的合放基本属性;其次应用交通实体冲突规律,提出了合放下交通冲突复杂系数概念及其通行能力折减方法,并通过类比分析传统通行能力原理,得到直行、右转方向的通行能力计算方法;借鉴可穿越间隙理论,引入左转车补偿效益,得到左转方向的通行能力计算方法;并进一步建立常见车道布局的基本通行能力计算模型.最后,应用VISSIM获取数据并标定折减系数,从而构建了合放交叉口通行能力综合计算模型.验证表明:模型测算通行能力与实际通行能力基本一致,平均误差为4.9％,较好反映了我国合放交叉口的实际状况.     

“右转必停”交叉口右转机动车平均延误研究

针对“右转必停”交叉口右转机动车平均延误研究欠缺的问题,提出右转机动车平均延误计算模型。首先,分析“右转必停”交叉口右转机动车延误的影响因素;其次,利用Vissim仿真软件获取4 608组黄牌货车不同占比的情况下右转机动车平均延误数据,并基于回归分析法和BP(back propagation,反向传播)神经网络算法分别建立右转机动车平均延误模型;最后,对比两种模型,结果表明BP神经网络模型可以更好地计算右转机动车的平均延误。     

基于微观特性的左弯待转区对交叉口通行能力影响研究

为探寻左弯待转区对交叉口通行能力的影响,划分了左转车道类型及左转车辆排队形态,分析了待转空间增大带来的左转车辆通行能力增量,计算了绿灯间隔时间的增加导致左转车辆通行量的降低值以及排队条件的改善造成直行车辆通行量的增加值,建立了交叉口通行能力综合计算模型。通过具体算例得出在左弯待转区和左转拓宽车道不同长度以及左转车辆不同加速度条件下通行能力增量。结果表明:左转车辆通行能力增量随着待转区长度的增加和左转车辆加速度的增加均呈现增长的趋势,且分别符合线性函数关系和对数函数关系。当左转拓宽车道长度增加时,其对直行车辆通行能力的影响逐步变小。研究成果可为左弯待转区的设置提供一定的理论依据与决策支撑。     

平行流交叉口信号控制策略及效益分析

为解决平行流交叉口左转多次停车问题，实现同一相位放行左转、直行和右转车流的同时，所有流向车辆最多停车一次，对平行流交叉口进行设计，提出两种设计方案，对比已有方案，选择左转右置的平行流交叉口作为研究对象，探讨其优劣. 根据车流运行特征，以车辆不存在二次停车，车车不冲突作为约束条件，建立优化模型，并进行效益分析. 结果显示，与传统经典十字交叉口控制相比，平行流交叉口使通行能力提升60%以上，车均延误下降约 70%. 本文提出的控制策略，在不牺牲车辆权益的情况下，能消除左转和直行冲突，提升交叉口通行能力，为平行流交叉口研究提供一个新的视角.     

对角匝道设置的交通量条件

为了得到设置对角匝道时须满足的交通量条件,分析了合流区主路外车道的车头时距分布,利用间隙接受理论和分段积分法,建立了对角匝道驶入主路的适应交通量模型。然后考虑驶入对角匝道的右转交通量及其车头时距分布,利用间隙接受理论,建立了驶入对角匝道的左转车流的适应交通量模型,并得到了驶入对角匝道的左右转车流的约束条件。分析结果表明:对角匝道设置的交通量条件与主路交通量、匝道交通量、加速车道长度、合流区外侧车道车头时距的区间分布状况、汇合车辆的临界间隙和随车时距以及驶入对角匝道的左右转交通量有关。     

信号控制交叉口交通冲突特征与影响因素

对信号控制交叉口交通冲突的特征及影响因素进行分析能够快速明确交叉口的安全隐患,并提出合理的改善措施。通过对上海市5个信号控制交叉口进行交通冲突调查,分析信号控制交叉口的冲突类型特征和冲突点空间分布规律,揭示信号控制交叉口交通冲突的致因。结果表明,最突出的机—机冲突类型为直行与对向左转冲突(45%)。另外,超过50%的机—非冲突以及机—人严重冲突与右转机动车相关。利用线性回归模型和负二项模型分析冲突及严重冲突的影响因素,结果显示左转专用相位、右转车比例及大型车比例是显著影响因素。     

右置掉头与右转共用车道通行能力研究

在中央分隔带宽度受限的情形下,掉头置于靠近中央分隔带的车道上,公交车等大型车辆的转弯半径过小,对交叉口的行车安全和交通效率均有不利影响.将掉头车道置于行车方向的最右侧与右转共用车道,可以有效解决此问题.文章通过借鉴通行能力手册HCM上直左、直右以及左右共用车道通行能力计算方法,在确定左转及掉头调整因子基础上,建立了交叉口掉头右置与右转共用车道的通行能力计算模型.研究结论可为掉头车道设计提供理论支撑.     

Impact of Indirect Left-Turning Measures from Driveways on Driving Behaviors and Safety

Direct left turn from driveways is considered as a contributor to accident and delay in at-grade intersections. Safety benefits of prohibiting direct left turn from driveways have been identified in many studies. Several engineering alternatives have been developed to accommodate prohibited driveway left turns. These alternatives are (1) right-turn followed by U-turn at the down stream intersection; (2) right-turn followed by median U-turn before the intersection; (3) right-turn followed by median U-turn after the intersection; (4) upstream Jug Handle, and (5) downstream Jug Handle. Each of the five treatments reroutes the left-turn vehicles at intersections, mid-block segments or side streets. Consequently, the alternatives of the indirect left-turning measures give rise to changes in drivers' driving behaviors and safety. Based on the practices and experiences from several states as well as the authors' studies, this paper presents the results from reviewing impacts of the indirect left-turning measures on driving behaviors and safety of the affected drivers. As a result of implementing the alternatives, changes in turning maneuvers and driving tasks, travel speed, speed disturbance, travel time, and drivers' perceptions of acceptable gaps in diverted turning maneuvers are addressed in the discussions of the impact on driving behaviors. And then, changes in conflict areas, conflict counts, and crash types are addressed in the discussions of impact on drivers' safety. In conclusions, major characteristics of the indirect left-turning measures are summarized and some key issues are also discussed.     

信号交叉口行人二次过街下右转车通行能力与延误估计模型

在充分分析典型四相位交叉口行人二次过街设置前、后的行人流与右转车流冲突的前提下，以行人过街时间占有率和行人群到达分布作为分析指标，利用可插车间隙理论得出行人单向通行和双向通行条件下的右转车通行能力计算公式；根据行人流随机消散和集中消散的不同特征，应用随机分布理论推导出右转车穿越行人流的延误模型；并通过算例对比分析行人二次过街设置前、后右转车通行能力和延误的变化值。结果表明，除了在少数行人流量比较大的情况下， 行人二次过街的设置会小幅度减少右转车的延误；在其他大多数情况下，行人二次过街设置后， 右转车的通行能力将受到限制，延误增大，其中，平均通行能力降低了16.68%，平均延误时间增大 了21%，所以，当右转车交通需求较大时，需同时考虑行人和右转车的交通运行状态，优化设计是否采用行人二次过街，避免右转车超出极限忍耐时间而增大与行人冲突的概率。     

连续流交叉口左转非机动车交通组织创新设计

为解决连续流交叉口左转非机动车和直行机动车冲突问题,提出一种左转非机动车过街创新设计方案,对比常规设计和两步过街方案,将3种方案整合到一个统一的优化模型中。以交叉口机动车通过量最大为优化目标,建立混合整数非线性规划优化模型,将其转换为非线性模型以便于求解,并利用VISSIM仿真验证3种方案的运行效益。结果表明,两步过街和创新设计相对于常规设计能提升交叉口机动车通行能力,且在高流量场景下拥堵改善效果更佳,分别能降低 55.58%、57.18%的机动车延误;常规设计不适用于直行机动车流量较大的场景,两步过街和创新设计不适用于左转机动车流量较大的场景;常规设计和两步过街左转非机动车流量增加,会导致机动车通行能力迅速下降,创新设计受左转非机动车流量的影响较小,在各种流量场景下适用性较好。     

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以可接受间隙理论和排队论为基础,利用概率论的方法,对无信号T型交叉口左转车的交通特性进行分析。建立了左转车流的服务率模型，及被对向直行车阻断且其后有直行车到达的左转车到达率模型。然后将两者引入排队系统修正判断无信号交叉口是否需要设置左转车道的概率模型,算出了一定左转率对应的临界车流量组合，并绘制了判断是否需要设置左转车道的临界车流量组合曲线。利用此曲线可判定无信号T型交叉口是否需要设置左转车道，对无信号交叉口的规划、设计、建设和管理等工程实践具有重要的指导意义。     

基于微观仿真的远引掉头选址规划方法

为了在保障行车安全的前提下,提高远引掉头交通运行效率,分析了远引掉头措施的适用条件,定义了典型应用环境,提出了借鉴国外相关规范以及结合临近路口配时设计的远引掉头选址规划优化方法,并将规划方法放入典型应用环境中,采用微观仿真软件进行评价。仿真结果表明:两种选址规划方法下的远引掉头措施都优于直接左转,其中规范法使平均延误减少了约3.8s,结合配时设计的方法使平均延误减少了约6.8s。可见,在遵循规范的基础上,对临近路口配时进行优化,既保证了行车安全性,又能显著提高交通运行效率。