车路协同环境城市快速路分流区通行能力提升策略

根据车路协同环境城市快速路分流区不同车型的自动、人工驾驶混合车流特征，引入动态加速度、可变换道概率改进元胞自动机模型车流运行规则；设计了考虑主路自动驾驶渗透率、大型车混入率、驶出自动驾驶渗透率、驶出车流率、出口匝道车道数、换道决策点距离等因素耦合作用的分流区换道仿真试验；对比分析了多因素耦合作用下驶出车辆自由换道率、平均换道距离等指标影响程度，研究了城市快速路分流区道路通行能力变化规律；提出了基于可变换道决策点距离的分流区道路混合车流通行能力提升策略。研究结果表明:分流区驶出车辆自由换道率越高，道路通行能力越大；主路车流自动驾驶渗透率对通行能力的影响最为显著，自动驾驶环境可达到人工驾驶环境道路通行能力的2倍；出口匝道车道数对通行能力的影响不显著，2条出口匝道比1条出口匝道的通行能力提升约3%；换道决策点距离对通行能力的影响较为显著，车辆换道决策点距离从100 m增加到150 m时，分流区道路通行能力可提高9.6%~10.6%。可见，可借助移动式交通标志提前引导车辆换道决策，显著提高分流区道路通行能力。      

快速路入口交织区通行能力计算方法研究

针对快速路交织区拥堵问题,以城市快速路入口交织区通行能力为研究对象,综合考虑主线交通流量、临界间隙、鼻端与加速车道并入点之间的距离等参数,通过采集快速路交织区相关交通参数,建立匝道通行能力模型,并利用可插间隙的浪费对模型进行了修正,建立基于接受间隙理论的快速路交织区通行能力模型。该模型能够为快速路交织区拥堵程度的评估和复杂交通状况的分析提供依据,并在快速路交通设施设计及设计速度选择方面提供科学参考。通行能力模型建立利用了线性回归模型,与现有方法相比,易于应用、实施。     

基于韦布尔分布的城市快速路路段通行能力可靠性分布

目前基于随机通行能力的可靠性分析主要是通过搜寻路段瓶颈来实现的,而对于某一未定义瓶颈的较长路段而言,通行能力随机性分析结果往往存在较大的误差。研究发现:以韦布尔分布作为随机通行能力的分布函数更具可靠性,但其参数可能受多种因素的影响。基于上述问题,引入突变概率来解释由多个检测位置组合而成的快速路段可靠性评估方法;该模型可按要求给出不同时段、不同长度路段的理论平均通行能力及突变概率;同时通过研究浙江平原地区快速路的相关数据,给出了参数与影响因素的定量关系。最后通过实例证明:该模型能较好地分析快速路路段或路网内交通流突变风险。     

封闭式道路分流影响区交通流特性研究

为解决分流影响区对道路通行能力的影响,以分析分流区的交通流特性和密度为出发点,根据HCM2000道路通行能力数据和服务水平数据来标定模型的参数,建立分流流量和减速段长度仿真模型探讨匝道分流影响区的交通流特性,以四车道和六车道为例分析匝道分流流量、减速段长度与分流影响区密度的关系,可为快速路分流区的交通规划和设计,以及交通组织和管理的改善提供理论基础。     

基于交通密度的城市快速路交织区长度设计研究

交织区是快速路主线通行的交通瓶颈和事故多发地。合理的交织区长度对提高交织区服务水平和通行能力具有重要意义。鉴于此,分析了交织区运行的各个影响因素,提出了基于密度指标的交织区长度设计方法,采用试算法给出了不同条件组合下的交织区长度设计值。结果表明,应用密度指标进行交织区长度设计具有一定的可行性。     

快速路路段通行能力非参数估计方法

在快速路基本路段交通中断特性分析的基础上,对基于中断概率分布基础上定义的通行能力估计方法进行了研究.针对应用“乘积限”方法估计快速路路段通行能力存在的问题,给出了通行能力分布的估计方法和步骤,给出了通行能力分布的估计步骤以及通行能力计算方法,应用仿真数据对该方法进行了验证.     

交通事件下路段通行能力多层模糊估计方法

交通事件常导致道路网络区域性拥堵。研究交通事件下路段通行能力估计方法，有助于精准施策，缓解交通拥堵，提高道路服务水平。针对交通事件下路段通行能力影响因素复杂、样本数据量少等问题，本文提出基于多层模糊的通行能力估计方法。首先，宏观分析路段通行能力影响因素间关联性，基于模糊逻辑，构建通行能力估计模糊子系统，并将各类交通事件影响量化为多项特征值。其次，研究以交通事件影响量化特征值为输入，构建路段通行能力多层模糊估计方法，输出路段通行能力折减率。最后，通过实际案例验证模型的有效性，对比分析交通事件下路段通行能力实测值、经典通行能力计算方法与本文方法。结果表明：本文方法适用于多种交通事件场景，通行能力估计总平均误差为5.43%，相较HCM折减车道法估计精度显著提高。在交通事件动态检测数据支撑下，研究成果可在线估计交通事件影响下的路段通行能力，可为交通管理部门实现非常态下的智能管理与控制提供支持。     

可变速度控制下快速路联动协同控制策略研究

以快速路主线通行能力最大、入口匝道排队长度及延误最低为目标,在分析城市快速路可变速度引导的基础上,提出快速路匝道感应控制算法,构建基于可变速度控制下的快速路主线与入口匝道协同控制模型.并利用实际城市快速路路段调查数据,采用VISSIM仿真软件对所建模型、算法进行了仿真验证,结果可知,文中提出的快速路协同控制模型算法可有效提高快速路主线通行能力,大幅降低入口匝道车辆排队长度及平均延误,减少车均行程时间.     

非常发性瓶颈区可变限速控制方法

通过分析快速路发生非常发性瓶颈时主线通行效率和安全性特征,结合路网均衡分配方法,研究快速路的可变限速控制方法。首先,分析快速路发生非常发性瓶颈时主线通行效率和安全性特征,利用元胞传输模型(CTM)计算可变限速控制下主线通行效率和安全性指标。其次,以快速路主线、辅路和周边主次干道所组成的路网为研究对象,研究限速控制条件下的路网均衡问题。然后,建立可变限速控制条件下的路网均衡双层规划模型。最后,利用算法求解出模型并进行VISSIM仿真,仿真结果表明,可变限速控制能有效提高快速路主线出行的通行效率和安全性。     

快速路隧道路段车道缩减情形下通行能力评估及应用研究

快速路系统是城市路网主骨架的重要构成部分,其主通道作用能否充分发挥,常受制于瓶颈路段通行能力.在快速路隧道路段车道缩减情形下,分析隧道路段的道路条件,从交通检测大数据提取交通流时空分布特征,选用Greenshelds交通流模型,分车道标定模型.对比隧道路段与紧邻的普通路段各车道通行能力差别,评估隧道路段车道期望通行能力、运行通行能力;比较渐变缩窄与信号控制两种模式缩减车道的通行能力差异,提出兼顾通行量最大化与路权公平的信号控制改善方案.验证了:车道通行能力自内向外衰减;运行通行能力比设计通行能力低;提出的信号控制改善方案可提高通行能力3.4％.     

交通事故影响下的快速路通行能力实证分析

交通事故是城市快速路长时间、大面积拥堵的主要原因,基于城市快速路事故管理系统与交通监控系统获取事故记录、交通流采集数据,利用大数据手段研究提取海量交通事故情况下快速路实际通行能力的数学模型,分析通行能力分布规律。结果显示,事故对道路通行能力存在严重影响,事故情况下单车道通行能力为939辆/h,为正常通行能力的49%,且随着车道数的增加,通行能力折减呈下降趋势。     

快速路出口衔接段交通影响分析及改善研究

快速路是城市道路体系的“动脉”,随着中国城镇化发展水平的提高,许多快速路出口匝道实际通行能力无法满足交通流的整体需求,出现前后路网衔接等问题,造成前后端拥堵。对城市快速路和城市道路衔接区存在问题进行总结,对衔接区下游交叉口可能产生的影响进行分析,随后针对存在问题及影响提出相应改善对策,最后以南京铁心桥快速路东向西出口匝道衔接区为例提出相应改善方案。结果表明：提出的改善方案在一定程度上可提升快速路出口匝道的通行能力,缓解交通拥堵。     

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针对目前国内外匝道连接段通行能力计算以美国HCM为主的现状和不足,研究发现城市快速路入口匝道连接段车头时距服从Weibull分布规律,利用改进的Drew方法及实际现场调查交通流数据确定了临界车头时距和随车时距,建立了城市快速路入口匝道连接段通行能力的间隙接受计算模型,并利用数值积分法进行计算和求解,从而得到了主线不同设计速度及不同加速车道长度条件下的城市快速路入口匝道连接段可能通行能力值。研究结果表明,快速路匝道连接段通行能力随加速车道长度和主线设计速度的增加而增加,变速车道长度大于400 m时通行能力值趋近于基本路段通行能力。     

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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.     

基于回归分析的交织区通行能力模型

针对以往交织区通行能力回归分析中缺乏较为通用的回归模型、导致模型设计盲目性较大的问题,以HCM2000中交织区通行能力建议值为基础,建立模型的基本形式。研究表明,双曲线模型可较好地描述交织区通行能力与交织区长度的关系,模型参数可通过对交织区类型、交织流量比、交织区车道数和自由流车速等因素进行多元线性回归拟合得到。经检验,模型拟合度为0．918,平均误差为4．4％,说明模型可用且准确性较高。将模型应用于天津市快速路交织区通行能力计算中,验证了模型的实用性和可移植性。     

天津市城市快速路互通立交通行能力分析

城市快速路互通立交通行能力在现行的规范、规程中缺乏相应的分析、计算方法。为了寻求其可行的分析、计算方法,合理确定互通立交的规模和形式,以天津市快速路典型互通立交为例,采集大量数据,利用数理统计方法,分析互通立交各组成部分的交通特性。通过实测数据的标定,建立互通立交仿真实验平台,得到天津市快速路互通立交基本路段,分、合流区,交织区,各类型匝道的通行能力推荐值,并提出了互通立交通行能力的计算公式。最后针对如何提高互通立交的通行能力给出了设计建议。     

基于通行能力一致性的城市快速路常发性拥堵风险点分析与改善

近年来,我国众多城市的快速路系统在高峰时段经常出现常发性拥堵的状况。针对这一问题,提出了通行能力一致性分析方法。该方法可用于判断快速路系统交通瓶颈的存在,并给出常发性拥堵产生条件。选择上海市典型快速路匝道汇入段进行了实例分析,并给出了相关建议。     

基于元胞自动机的快速路匝道控制方法

快速路匝道交织区是城市道路网络中的典型瓶颈,快速路匝道流量的控制对改善交通瓶颈具有重要意义。传统的匝道控制方法具有滞后性、参数标定困难等局限。本文改进了匝道合流区的元胞自动机模型,应用元胞自动机模型对匝道绿信比的控制效果进行快速仿真计算,并基于仿真结果优选信号控制方案。仿真结果表明,基于元胞自动机模型的快速路匝道汇入流量控制方法能提高快速路匝道瓶颈的运行效率,具有较好的前瞻性、稳健性和可移植性。     

城市快速路交通评价方法研究

将城市地面道路中“等效通行能力”的概念推广至城市快速路,给出了针对快速路的模型及其建模方法,建立了一套评价指标和评价体系。最后,给出了快速路运行状况评价的实例,并对评价结果进行了初步分析。     

城市快速路互通式立体交叉方案研究

城市快速路的大力修建,互通立交作为城市快速路的关键节点,其选型及设计对整体通行能力影响巨大。结合互通设计实例,探讨城市快速路互通式立体交叉方案设计,为类似的工程提供了一定的借鉴经验。