城市快速路苜蓿叶互通立交的通行能力模型

分别建立了城市快速路苜蓿叶互通立交合流影响区、分流影响区、交织区的端部外侧车道交通量预测模型和车头时距分布模型,根据实测数据标定了快速路苜蓿叶互通立交各区域的通行能力模型;综合上述模型建立了苜蓿叶互通立交整体通行能力计算模型,应用该模型确定了苜蓿叶互通立交的通行能力,并应用仿真方法进行了验证。结果表明:所建立的模型为研究快速路互通立交的通行能力提供了理论基础。     

基于元胞自动机模型的交织区通行能力特性分析

交织区是道路交通系统的典型瓶颈,严重影响道路交通系统的运行效率.应用基于元胞自动机的交织区仿真模型,研究了交织流量比和交织比这2个重要影响因素对交织区通行能力的影响,结果显示出匝道车辆对交织区通行能力的影响明显比入匝道车辆的影响严重.针对不同的主路车道数和交织区长度,利用仿真数据对交织区通行能力折减系数模型进行参数标定,得到较好的拟合效果.      

仿真求解城市快速路交织区合理长度

城市快速路交织区长度的合理设置对于提高交织区的通行能力和服务水平,减少对快速路非交织段交通流的影响具有重要意义。对菱形立交先入后出式出入口进行数据收集,利用该数据标定和验证VISSIM微观仿真模型,建立城市快速路交织区仿真模型。通过仿真试验结果分析,得出城市快速路先入后出式出入口交织区长度建议值。     

高速公路交织区运行分析方法对比研究

为梳理高速公路交织区运行分析脉络,本研究以美国HCM2010、德国HBS2015、瑞典METKAP和周荣贵《公路通行能力手册》中交织区运行分析方法为对象,分别从运行分析步骤、交织构型、运行分析模型和服务水平评价指标及分级4个方面进行对比研究,探讨各种研究方法的特点和适用性;然后以HCM2010交织区篇章案例2为例,选择流量比、汇出比、交织比、交织区长度和车道数为影响因素,对周荣贵方法和HCM2010方法通行能力的敏感性进行对比分析;最后通过实测西安绕城高速公路曲江互通交织区交通流数据,获取实际最大通行能力值,并与HCM2010方法和周荣贵方法计算值进行比较。结果表明:HCM2010方法未考虑交织比且高估了流量比对通行能力的影响;周荣贵方法低估了流量比对通行能力的影响,交织比对通行能力的影响因汇出比和汇入比的不同呈现出相反的变化趋势,这与主交通流具有优先通行权规则不符。据此改进周荣贵方法通行能力模型,将模型中汇出比指标替换为交织比,采用最小二乘法对改进模型的流量比、交织比系数进行重新标定,拟合优度为0.96,表明该回归模型对样本数据点拟合程度较好。交织区交通流实测数据是建立运行分析模型的基础,数据库的大小及其精度影响模型的可信度,智慧交通能够实时精确采集交织区域的交通流参数,也可实现海量数据的处理及深度挖掘,是今后交织区运行分析数据采集方式的一个重要发展方向。     

自由流速度影响模型在山区双车道公路仿真中的应用

自由流速度是分析通行能力的基础。用仿真的方法对山区双车道公路通行能力进行分析,必须建立各因素对自由流速度产生影响的仿真模型。首先利用山区双车道公路的实测数据对自由流速度模型进行了标定,然后通过仿真程序对这些模型的适用性进行了验证。仿真模型的运行结果与实测数据相比,误差大部分在10%以内,满足精度要求。     

高速公路交织区服务水平敏感性分析

影响交织区服务水平的主要因素包括交通流量、交织流量比、自由流速度、交织区长度、交织区内车道数和交织构型等。选取西安绕城高速公路吕小寨立交-朱宏路立交之间交织区为调查对象,开展道路条件和交通流运行状况调查。运用调查数据对美国道路通行能力手册(HCM2010)交织区交织速度和非交织速度预测模型进行修正,重新标定相关参数。基于该速度预测修正模型,利用Visual Basic语言开发交织区运行分析计算工具,定量分析影响因素对交织区通行能力和服务水平的敏感性。     

城市互通立交桥区通行能力的仿真研究——以天津市卫昆互通立交为例

互通立交桥是城市快速路系统的重要组成部分,其通行能力直接影响到快速路主线的服务水平以及快速路疏散、分流城市交通的能力。现阶段,由于资金、技术、设备以及交通环境的限制,不能获得立交桥区大量的实测数据,使得应用观测数据研究立交桥区通行能力具有一定的困难。应用仿真软件——VISSIM,以天津快速路卫昆互通立交为研究对象,在仿真模型标定和验证工作的基础上,通过仿真实验设计,得到了立交桥区各部分及整体的通行能力值,为互通立交桥的交通规划、设计、交通组织管理提供了新的方法和理论依据。     

城市互通立交桥区通行能为的仿真研究——以天津市卫昆互通立交为例

互通立交桥是城市快速路系统的重要组成部分，其通行能力直接影响到快速路主线的服务水平以及快速路疏散、分流城市交通的能力。现阶段，由于资金、技术、设备以及交通环境的限制，不能获得立交桥区大量的实测数据，使得应用观测数据研究立交桥区通行能力具有一定的困难。应用仿真软件——VISSIM，以天津快速路卫昆互通立交为研究对象，在仿真模型标定和验证工作的基础上，通过仿真实验设计，得到了立交桥区各部分及整体的通行能力值，为互通立交桥的交通规划、设计、交通组织管理提供了新的方法和理论依据。     

2010HCM交织区通行能力分析方法适用性研究

首先以相同数据分别定量分析了2000版和2010版美国《道路通行能力手册》中交织区通行能力分析方法中的交织速度和非交织速度计算模型,设计了不同交织区交通运行的组合条件,对2010版交织区速度计算模型进行了定性分析.认为2010版美国《道路通行能力手册》对非交织车流运行速度计算存在重复折减,致使非交织车流运行速度预测过低,交织车流运行速度大于非交织车流运行速度,与实测运行特性不相符.在此基础上,对2010版交织区通行能力分析速度计算模型进行了探讨和改进,选取天津市卫昆立交桥交织区作为调查对象,开展了交织区交通流运行状态调查,并从定量和定性两方面对改进模型进行了效果分析.结果表明:改进模型在预测精度和特性描述上均有所提升.     

城市道路交叉口进口道车道功能置换适应性研究

城市道路路段车辆交织行为对道路路段通行能力有较大影响,在一定的道路交通条件下,进行车道功能置换设计可减少车辆交织行为,有助于提高道路通行能力.通过借鉴国内外对快速路交织区研究的成果,在分析城市道路路段车辆交织行为的基础上,运用微观仿真软件 Vissim 对各种道路交通条件下车辆交织行为进行仿真分析,以路段平均行程车速为评价指标,得到了车道功能置换设计方法的适用条件.     

快速路交织区车头时距分布特征

针对快速路交织区中车流的频繁交织行为引发车头时距重分布现象,系统研究了快速路交织区车头时距分布的内在规律,得出了城市快速路交织区内车头时距分布随断面流率动态变化的结论。选择北京、上海、广州等7个典型城市的城市快速路系统为研究对象,利用数理统计方法对采集的代表性快速路中A类交织区中车头时距数据进行分车道分断面统计分析,拟合分析及x~2检验的结果表明断面流率小于250 veh/h时,车头时距服从负指数分布;当断面流率位于250～750 veh/h时,车头时距服从移位负指数分布,而当断面流率位于750～1500 veh/h时,车头时距则服从Cowan M3分布,为城市快速路交织区的通行能力分析、规划管理等方面的深入研究提供了理论依据。     

城市交通拥塞辐射模型及其对路网服务能力损伤研究

为预防和治理城市路网系统中交通拥塞的辐射扩散以及由此造成的路网系统服务能力损伤，从新的视角对交通拥塞辐射扩散规律进行研究。将毒气在有限空间内的泄漏扩散抽象为交通拥塞的辐射蔓延，首先运用Python软件对高德地图API的WEB服务进行实时路况数据爬取，并对爬取的数据、浮动车数据、SCATS监测的流量数据以及其他交通信息数据进行预处理。在此基础上建立基于高斯烟雨模型的城市道路拥塞辐射时空模型并且充分考虑邻居节点和路段的交通运行状态以及不同道路等级对拥塞传播范围的影响。对模型调节参数U进行标定，得出快速路、主干路U值均为1，次干路U值为0.7。然后通过实例进行验证，结合实际值将模型计算结果与高德地图预测值进行比较，所建立模型的拥塞最大辐射边界、拥塞辐射时间预测精度要更准确，整个拥塞过程模型拟合度较高，模型适用性强。最后在城市道路拥塞辐射时空模型的基础上利用材料力学中切应力对材料的损伤原理，以拥塞某传播方向为研究对象，计算出拥塞辐射传播给路网中的某路段造成的通行能力失效值。分析路网中路段通行能力下降对路网服务能力的损伤影响，进而给出路段重要性识别方法。研究成果可为交通管理部门加强关键路段治理以及制定缓堵政策提供参考。     

交织车辆的跟车换道行为研究

在不满足换道条件下,交织车辆因换道的强制要求,会有选择地放弃跟车转而进行挤车换道.针对此现象,在深入分析交织车辆的跟车换道行为的基础上,从驾驶员的角度出发,选择其跟车换道的影响因素,构建了跟车换道的效用函数,建立了交织车辆跟车换道的二元选择 Logit 概率模型.基于车辆轨迹获取技术对模型的相关变量进行了调查,采用最大似然估计法对模型进行了标定.选择命中率作为评价指标,采用实例对模型的有效性进行了验证.结果表明,模型能有效地模拟交织车辆的跟车换道行为,精度高达99.0%.      

基于车辆限界的高速公路交织区交通安全评价研究

高速公路交织区车流的横向干扰突出,交通安全不容忽视。基于车辆安全运行所必需的纵向和侧向空间,提出了车辆限界的概念,分析并量化了基本安全限界和充分安全限界,明确以事故区、危险区和安全区描述车辆的运行安全状况,进一步提出了交织区安全评价的替代指标-危险系数和事故系数,并建立了替代指标模型,给出了评价模型的使用流程,以仿真实例说明了评价方法的可用性。     

基于灰色理论的高等级公路养护质量综合评价模型研究

从高等级公路养护管理的实际需要出发,对路面、路基、桥梁、涵洞、沿线设施、绿化等6个公路子系统的评价指标进行筛选,构建了高等级公路养护质量评价指标体系。采用灰色系统理论,建立了相关评价模型,并以江苏省内的27条高等级公路典型路段的调查数据以及专家评分为基础,综合采用回归分析与层次分析法对模型的相关参数进行了标定。将研究成果应用于高等级公路养护质量评价的实际工作,表明该评价方法具有很好的适用性。     

复合式路面硬路肩弯沉修正及承载力评价

以佛开高速公路改扩建工程为依托,基于最大程度利用硬路肩的绿色理念,在建立三维有限元模型的基础上,通过实测数据对模型进行校准,进而对比分析硬路肩有无侧向约束下的弯沉值,以此得到了硬路肩的弯沉修正系数,并基于现场实测数据对比分析了硬路肩有无盲沟的弯沉值。研究表明:硬路肩无侧向约束条件下的弯沉值大于有侧向约束条件,在测试点位横坐标已确定的条件下,佛开高速公路硬路肩的弯沉修正系数为91.1%;盲沟位置和盲沟前后位置弯沉测试数据均无显著性差异,盲沟对结构整体承载力影响不大。研究成果可为公路改扩建工程中的硬路肩承载力评价及利用提供参考和借鉴。     

城市快速路AVI检测设施布局仿真优化

针对城市快速路车辆自动识别（AVI）系统行程时间检测与动态OD矩阵获取的双重目标,在检测器数量及检测精度有限的条件下,提出了城市快速路AVI检测设施布局优化模型与提高OD估计精度的车辆转向率法;应用Visual Basic编程语言通过Vissim组件对象模型接口建立了基于微观仿真的城市快速路AVI检测设施布局仿真优化平台,可对AVI检测设施布局优化模型进行＂软件在环＂的仿真评价,进而得出优化的布局方案。以上海市南北高架快速路AVI设施布局为例验证了AVI设施布局仿真优化的科学性,在90%检测精度条件下得到OD矩阵范数平均相对误差NMRE〈25%,需要检测器布设断面密度达到85%,并总结了城市快速路AVI设施布局的3条主要原则。     

城市快速路出入口交织流率和交织长度的仿真研究

城市快速路出入口是引发相关路段及其周围路网拥堵的主要原因。交织流率和交织长度是影响出入口处交通运行的重要因素,并采用仿真方法对两者进行了分析,具体案例的Vissim仿真结果表明：通过总流量为4 900veh/h,流率比由0.15增加到0.4时,交织段均车延误增加2倍,交织车速降低将近40%;交织长度选取160～180m时,均车延误为1.3s,平均车速达到45.02km/h,是快速路出入口交织长度的合理值。     

以安全为导向的道路养护评价模型研究

为了完善道路养护评价体系和改善目前道路养护过程中考虑因素不足的问题,根据道路差异性将平面交叉口和路段作为2个评价对象,基于影响道路安全的5个主要影响因素采用4层次的层次分析法建立了更加客观全面的道路安全养护评价体系,并针对各项指标建立了对应的评价标准,通过Kendall′s W法验证了标准的合理性,采用综合指数法建立了道路安全养护评价模型,并通过主成分分析和权值因子判断表2种方法对模型的参数进行标定.为了验证模型的合理性和优劣性,选取上海市蕴川公路、宝安公路、S20等道路通过专家打分和现场试验对模型进行了检验,实验结果表明建立的评价模型与专家打分结果具有良好的相关性,相关系数均高于0.737,将模型与其他模型进行对比试验,通过比较相关系数 R2证明了模型具有更优的评价结果.