ETCϵͳ���շ�վ����ˮƽ��Ӱ���о�

ETC技术的广泛使用有效提高了人工收费效率,缓解了收费站车流拥堵状况,本文对ETC系统优化配置方案进行了研究.根据收费站设计规范和实地调研成果,对高速公路收费站系统构件进行了形式化描述,结合系统各个构件中车辆的行为特征、车辆及收费通道的分类特征,建立了一种适用于高速公路ETC收费站系统的元胞自动机交通流模型.考虑到ETC收费站车流拥堵特性,提出了ETC收费站服务水平的概念及相关计算方法,设计以ETC使用率、ETC车道数量及交通流量为参数的仿真方案,选取封闭式4车道收费站进行仿真分析,基于仿真结果提出了ETC使用率分别为30%、60%和90%时ETC车道数的配置建议,为收费站管理人员合理利用ETC系统提供了理论依据.     

ETC 系统的环境效益评价测算模型

ETC系统在我国的应用规模逐渐扩大.科学度量和评价ETC方式所带来的能源环境效益,是ETC系统实施效果评价的关键问题.本文提出ETC系统的环境效益评价指标和测算模型.通过获取收费站区车辆行驶特性,选定7 类典型车型开展实车排放测试实验,模拟车辆通过ETC车道和MTC车道的行驶过程,基于整车排放测试系统获取不同车型通过不同收费车道的油耗和污染物（HC化合物,CO化合物和NOx化合物）排放监测值,构建基于排队长度和车型聚类的ETC环境效益评价指标计算模型.最后以北京市的实际情况为例,得到北京市ETC系统平均单次交易所产生的环境效益测算值.以2013 年为例,北京市ETC系统的实施,预计将节约410.15 万升的燃油消耗,减少730.9 t 污染气体排放.     

ETC系统的应用

目的、用途和意义 ETC车道允许车辆在无人监守的情况下、不停车缴费后通过车道收费站,从而大大提高车道的通行能力.随着北京,上海等地不停车收费(ETC)系统的开通,ETC系统已经逐渐被普通老百姓所熟悉.     

高速公路收费站车道类型设置问题建模与求解

在加快推进ETC应用服务的背景下，以收费站运营成本与用户延误成本之和最小为目标，结合排队论，建立收费站车道类型设置优化模型. 提出一种自然数编码的遗传算法用于模型求解. 以广州市机场收费站为例，求解高峰时段两种不同ETC使用率下的车道类型设置优化方案，并利用VISSIM 软件对优化方案与原方案进行仿真对比. 此外，分析了机场收费站全天的车辆到达规律，讨论不同车辆到达率与ETC使用率下的车道组合方案. 结果表明，所提方法能有效地缓解收费站拥堵，合理控制成本，对收费站车道改建与收费员排班具有指导意义.     

�����Ŷ��ۺ�����Ч��ɱ�������󻯵�ETC��������ģ���о�

收费站车道配置研究是ETC收费系统规划、设计和建设中一项重要的内容,其目的是使收费资源最优配置及合理利用。为了合理配置ETC收费站人工收费车道和ETC收费车道数,发挥车道利用的最大效用。本文首先从排队论原理分析了ETC收费站车辆排队模型,再用增量效益成本比率分析其成本效益,并以增量效益成本比率最大为目标建立ETC车站车道优化配置模型,最后通过一个工程实例验证了此模型。该模型为ETC收费站人工收费车道和ETC收费车道数配置提供了一个科学的计算方法,为ETC系统的规划和建设提供帮助,并在实际工程应用中具有一定的指导意义。     

考虑广义社会成本的ETC车道数确定模型

在取消省界收费站及加快推进ETC应用服务的背景下,从收费站经营者成本、使用者成本以及外部社会成本等角度出发,结合排队论,考虑服务能力及车道总数限制,建立了以系统总成本最小为目标的ETC车道数确定模型.提出一种自然数编码的遗传算法用于模型求解.以广州市机场高速收费站为例,研究了两种不同ETC渗透率下的最优车道配置方案.此外,分析了在取消省界收费站后的过渡时期频繁出现拥堵现象的原因.结果表明:ETC的推广对于降低收费站各方成本有着积极的影响;根据ETC渗透率及时调整ETC车道数可以减少过渡时期的拥堵现象.     

信号交叉口短右车道通行能力概率模型

在交叉口设计中,部分信号交叉口共用车道的进口道部分会拓宽形成短车道,由于短车道长度的限制,存在因车辆排队溢出而造成阻塞的问题.本文考虑了交通流的概率特性,分析了短车道排队阻塞对信号交叉口通行能力的影响,以短右车道为例,建立了基于概率论的短车道通行能力计算模型.然后,建立VISSIM 仿真模型,通过典型算例对本文模型、HCM方法及仿真模型的输出结果进行比较,验证模型的准确性和有效性.进而讨论了直行车辆比重对通行能力的影响,以及短车道长度、机动车流量对短右车道交叉口车辆延误的影响.该模型对于准确计算信号交叉口短右车道通行能力有借鉴意义.     

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.     

数据驱动的收费站运行参数预测及车道配置

为优化电子不停车收费系统(ETC)推广期间收费站车道配置.依据数据驱动,提出了预测指定日期ETC和人工半自动收费车道(MTC)小时最高流量的方法.结合排队论和驾驶员在收费站选择车道的行为,提出了收费站车道资源配置的优化,并以上海市112个收费站实际数据为例进行验证.研究结果表明:所提出的预测收费站日流量、小时最高流量及ETC流量占比趋势等方法可行,可为收费站车道资源配置提供借鉴.     

高速公路ETC混合收费系统

前言 电子不停车收费系统(EIectronicTbll Collection.简称ETC)是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于公路,大桥和隧道的电子收费系统.ETC是智能交通的重要组成部分,是动态自动识别控制,计算机和通信技术的集成.目前,国内运行的ETC系统主要是基于5.8G的ETC系统,可以读取车速达200km/h车上的电子标签,它比较适合于自由流(无物理分隔的车道),或者在主线及所有匝道收费站单独开辟专用车道.但是,这样对本来交通量非常大经常堵车的收费站来说,又要减少现有收费车道,交通将会更加拥挤,而且使用电子标签的车辆也十分有限,不仅没有分流太多的车辆,还会导致交通拥堵更加严重.     

干道交织区通行能力最大化的合流车道控制

城市干道交织区内大量的车辆交织将严重降低道路的通行能力,本文根据车辆交织行为及各汇入车道交通量的不均衡性,提出了交织区合流车道信号控制方式.采用交织折减系数,建立了车道控制下的交织区实际通行能力计算模型;随后,以交织区内实际通行能力最大为目标函数,交织区内交织比例和相位控制方案为约束条件,提出了合流车道最优信号配时模型;最后以实际数据进行验证,汇入控制的实际通行能力与模型计算结果的误差仅为2.44%,验证了通行能力计算模型的有效性.模型计算结果表明：随着高峰期间汇入交通量的增加,交织区内存在大幅度的通行能力骤减,采用分车道信号控制后,交织区的实际通行能力与实际过车数得到明显提升.     

高速公路收费广场车道合理化配置研究

为评估ETC使用率提升后对收费广场通行效率的影响，并提出合理车道配置方案，依托深圳机荷高速福民收费站车道布设和收费数据，建立包含跟驰和换道行为的收费广场交通行为模型，开发收费广场交通运行微观仿真平台。分别针对平、高峰时段，以ETC车道数及使用率为变量设计80组仿真方案，综合评价不同方案下收费广场通行效率。与实测结果的对比表明：仿真平台对平、高峰时段交通量误差仅为3.46%和6.45%，为收费广场车道配置仿真分析提供了准确、可靠的实验平台；未来ETC使用率提升至90%时，福民收费站最优车道配置方案为“4条ETC车道加 5条ETC/MTC混合车道”，此时高峰时段单车平均延误可降至2.93 s·veh-1，较目前的60.23 s·veh-1 降低95%。结合交通量、交通组成及ETC使用率开展收费广场车道合理化配置研究，可为收费广场设计、运营提供关键技术支撑。     

逆向可变车道交叉口信号配时优化方法

为提升逆向可变车道交叉口通行效率，提出一种基于逆向可变车道交叉口信号配时优化方法.假设车辆到达服从泊松分布，基于逆向可变车道交叉口车流运行特征，构建了逆向可变车道交叉口通行能力和延误计算模型；以周期时长、主预信号控制、逆向可变车道长度及饱和度等为约束，交叉口通行能力最大和平均延误最小为目标，建立了交叉口信号配时双目标优化模型，采用模拟退火算法求解.选取南昌市某交叉口分析了其设置逆向可变车道后，在高、中、低流量及不同左转比例下的运行效果.结果表明，本文所提方法在不同流量下均能提高交叉口的通行能力并减少延误，且更适合高流量交叉口；当高流量交叉口左转比例大于 20%时，交叉口通行效率改善更加显著.     

信号交叉口可变车道主预信号配时协调关系研究

为缓解各流向交通流量分布不均导致的交叉口特定流向交通拥挤,减少道路交叉口的资源浪费,基于主信号和预信号联合控制的信号交叉口控制方法,采用预信号换道线的概念,对预信号的设置方法进行分析,提出了车道属性过渡中预信号的配时方案及其计算方法;通过交通仿真软件VISSIM分别对设置可变车道前、后以及不同的主预信号协调方案进行了对比。研究表明:该方法能够使关键状态参量(如延误)显著降低。     

混合交通下智能网联车借道公交专用车道控制

为研究含人工车的混合交通流下部分智能网联车借道城市公交专用车道的控制问题，以 两个信号交叉口间公交专用车道为研究对象，提出以不妨碍公交车优先通行、满足换道动机和换 道安全条件的智能网联车借道公交车道控制策略。基于公交车道控制预测模块设计智能网联车 进入和离开公交专用道规则，采用改进最小化由换道引起的所有制动模型计算的收益作为智能 网联车换道时激励准则。期望跟随车类型若为人工车时，目标车辆礼让系数取1；妨碍公交优先 必须离开公交道时，满足安全规则即可。通过具体仿真实验予以验证，结果表明：本方法在高交 通需求下，与不允许借道控制方法、基于清空距离公交专用车道控制方法对比，人均延误分别减 少60%和40%，车均延误分别减少65%和32%，渗透率在30%~40%范围内控制效果显著。     

平面式快速路出入口最小间距研究

平面式快速路是快速路的一种重要形式,其出入口最小间距影响因素复杂,科学确定其值对提高快速路的安全和效率具有重要意义。在分析已有快速路出入口最小间距计算方法的基础上,结合平面式快速路出入口特征,对四类出入口组合的出入口间距组成要素进行了深入分析,得到了平面式快速路出入口最小间距的计算方法。该计算方法以快速路主线车道数、主线流量、出入口流量、辅道流量为输入条件,计算满足一定服务水平下的出入口最小间距值。结果表明,该方法能综合反映各类影响因素,可针对具体条件得到更为科学的平面式快速路出入口最小间距值。     

无信号交叉口通行能力

以可接受间隙理论为基础，利用概率分析方法，对由多种车型组成的混合车流进行了分析，在无控交叉口主路车流车头时距服从二阶Erlang分布条件下，建立了支路多车型混合车流的通行能力模型，发展了无控交叉口的混合车流通行能力理论，通过实例分析，并与其他模型比较，本模型计算结果更接近实际情况，相对误差只有16．6％。     

四车道高速公路部分占用超车道交通控制区交通特性及通行能力研究

针对四车道高速公路部分占用超车道交通控制区开展研究，得到交通控制区各主要区段行车道和超车道上的流量分布曲线，换道方向与换道率曲线，速度分布曲线，标定 Greenshields 模型并据此确定各主要区段的道路通行能力. 研究结果表明：当交通量处于较低水平时，超车道的利用率较低，只有正常水平的20%左右，此时应对车道划分、车道设置及交通控制方式等进行优化调整；较低交通量水平下，交通控制区的平均车速、运行速度等均较高，宜使用运行速度作为限速值的取值依据；施工作业区段的道路通行能力只有正常路段的 89%左右，在保障交通安全的前提下应着力提高瓶颈路段的道路通行能力，并将瓶颈路段的断面通行能力作为是否进行强制分流的依据.