基于二次函数型路段行程时间模型描述的交通输出流特性

根据动态交通分配模型中广泛使用的路段行程时间与路段车流量具有二次函数关系的模型，在已知路段输入流的条件下，给出了路段输出流的一般表达式和路段行程时间的递归表达式.在路段车流满足先进先出的条件下，结合任意时刻的车流量表达式和线性路段行程时间模型得出输出流与输入流的关系式，导出此时刻的路段车流量表达式，从而给出了更明确的关于路段行程时间的表达式;同时结合道路交通流调查数据，对一些实例进行了数值仿真，所得结果与实际相符.     

基于线性路段行程时间描述的交通输出流特性

已知路段输入流u(t)条件下,利用动态交通分配模型中广泛使用的路段行程时间与路段车流量具有线性关系即τ(t)=α βx(t)的模型,给出了路段输出流v(t)的一般表达式和路段行程时间的递归表达式。在路段车流满足先进先出(FIFO)的条件下,结合任意时刻t的车流量表达式和线性路段行程时间模型得出了输出流v(t)与输入流u(t)的关系式。并由此得出了时刻的路段车流量表达式,从而给出了关于路段行程时间更明确的结果。根据文章的结论,对文献[2]中的实例进行了数值仿真,验证了其结果;同时运用道路交通流调查所得到的数据,进行了数值仿真,所得结果与实际相符。     

城市主干道瓶颈段交通组织优化设计方法及仿真

道路交通拥堵已成为我国城市的主要难题,仅依靠单一的交通控制或者交通管理已解决不了车流量的增加对道路的影响,应从系统优化的角度进行综合整治.对主干道瓶颈区段问题进行了分析并提出了基本对策;分别从路段资源整合、主辅路结合及禁左与单行线设置等交通组织优化设计方法来缓解主干道瓶颈区段的交通压力,通过具体实例对交通组织优化设计方法进行多方案论证.结果表明,主干道瓶颈区段的交通组织优化设计须借用系统优化原理的思想.     

城市道路交通流离散模型优化分析

研究信号控制干道不同交通流状态下路口间车流离散模型。针对我国特有的机非混行、机动车交通流车辆构成复杂等交通特性,首先基于实际调查数据分析交通流离散特性,然后对Robertson几何分布交通离散模型进行修正,考虑下游到达车流与上游驶出车流的相关关系,提出3种线性回归模型。最后将多个模型的预测效果进行对比分析,结果表明,在所试验的路段条件下,考虑上游对应时段车流到达、上游对应时段的前一时段车流到达、上游对应时段的后一时段车流到达、下游前一时段车流到达的四元线性回归模型在不同的交通流状态下,能够更好地拟合车流离散规律。     

城市公交车与社会车辆混合流速度模型及交通运行状态分析

为了精确解析城市公交车和社会车辆混合运行的状态,在基本路段车速模型适用性分析的基础上,引入公交车流量、社会车辆流量、公交车比例等参数,建立了改进的混合机动车运行速度模型,分别选取单向二车道和单向三车道路段进行交通试验调查,采用Metrocount 5600气压管式车辆分型系统进行数据采集并用于改进模型的参数标定,并分别建立了2种车型的速度差模型,提出了路段混合车流3种不同交通运行状态的评价方法。研究结果表明：同等车流量情况下,不同公交车比例对社会车辆速度的影响表现为3个显著的变化区间;随着路段饱和度的增加,社会车辆和公交车之间的速度差呈现出从几乎不变、快速缩小到接近于零3个较为明显的运行状态;考虑车流组成中公交车比例的变化可以细化路段车流畅通状态、拥堵形成状态以及拥堵状态的判别。     

基于车流波理论的城市快速路出口减速车道设置研究

针对城市快速路出口减速车道设置不合理,高峰期间引起交通冲突增加影响交通安全的问题,通过交通流波动理论对城市快速路分流区减速车道交通冲突产生机理展开研究。分析交通集结波的产生对交通冲突的影响及减速车道长度的关系,通过公式推导计算出交通流波集散时间及集结波长度。为了避免集结波发生的概率及排队长度,应该由高峰时段车流流量、车流速度和密度来确定。以西安市南二环城市快速路为例,使用VIP/T视频交通检测模块对减速车道交通流平峰和高峰时段车道的车流量、车流密度、车头间距和车道占有率进行数据统计及分析,通过研究发现高峰时段城市快速路交通冲突的发生与车流量、车流速度和密度有正相关关系,减速车道的长度可由高峰时段车流量、集结波波速和车流密度确定,同时兼顾排队长度。通过计算,南二环的减速车道长度为188m比目前的实际长40m。     

高速公路改扩建期作业区设置对通行能力的影响分析

高速公路改扩建期间的道路条件与正常运营情况相比发生了明显变化,道路的通行能力受到诸多其他因素的干扰。由于影响因素的复杂性和繁多性,笔者采用VISSIM仿真技术对高速公路基本路段通行能力的主要影响因素进行了分析,重点研究了作业区设置对通行能力的影响。通过改变作业区设置条件,得到作业区不同设置条件组合下施工路段允许通过的最大交通流量值,从而提出了高速公路改扩建期间作业区各控制区(合流段、缓冲段等)的长度标准和布置要求。     

基于优先度规则的交叉口反溢流动态控制方法

针对过饱和交叉口的交通溢流现象,研究了一种基于优先度规则的交叉口反溢流动态控制方法.依据溢流交叉口上下游相邻路段的排队情况和上下游相邻交叉口的信号灯状况,提出溢流交叉口各流向的需求性系数和可行性系数,综合考虑需求性系数和可行性系数确定相位优先度,基于数据驱动思想,采用熵权法计算各指标权重,避免经验选取权重的主观性,并采用模糊理论对周期时长进行确定.以NEMA双环结构为基础制定优先度规则,以此确定动态相位组合及相序排列.以北京市平乐园交叉口为例进行仿真验证,反溢流动态控制的仿真结果相比定时控制,平均排队长度降低21.73%,平均排队时间下降10.12%,表明该方法可有效缓解交通溢流现象.      

路段上集群智能网联汽车的车队形成机制

智能网联汽车是解决城市交通问题的关键技术之一,对于未来城市智能交通体系建设有着关键作用。集群的智能网联汽车已经具备了涌现的基本条件,设计科学合理的交互规则,可以实现车辆的自组织,分布式涌现控制。以微观仿真软件VISSIM及C2X模块为研究平台,修改驾驶模型参数,在C2X模块中编程实现3条交互规则:速度一致、尽量靠近、避免碰撞,在仿真软件中构建单车道仿真模型,运行仿真实验,统计车辆在路段上不同距离形成车队情况,利用车头时距分布的熵值来衡量车流的有序性。仿真结果表明,车辆在运行至50s后初步形成车队,随着时间的增加,形成的车队越稳定,车流熵值在路段上随距离增加而减小,说明形成车队后更加有序,在路段上呈现出涌现现象。     

面向安全的高速公路分岔口限速标志设置研究

针对高速公路分岔口相关区域交通安全问题,从分岔口相关路段车辆标准速度差入手,首先对应高速公路分岔口关联区域车辆跟车、换道行为建立相应的元胞自动机模型,进而对不同参数设置下交通流演化过程进行数值分析.结果表明,路段车流密度及驶出分岔口车辆的比例的变化会对该路段车辆标准速度差产生重要影响;根据交通流情况,在高速公路分岔口上游设置限速标志并确定合理的限速值,有利于提高高速公路分岔口处交通安全.     

大型活动散场交通流的时空消散规律

研究了大型活动散场时观众离开活动场所的客流规律,并在此基础上根据观众步行速度概率分布,确定了观众到达停车场的流量分布规律;结合停车场的空间分布和活动场所周边道路交通条件,得出活动场所周边道路各路段散场时段的交通流随时间变化的规律,从而建立了大型活动交通流时空消散模型;另外,结合某大型活动散场时段交通流调查结果,对该模型进行了应用示例和精度检验。结果表明:该模型预测结果的误差非常小,可为大型活动的交通组织管理方案的制定提供依据。     

基于均衡原理的单向交通瓶颈路段诊断法

以单向交通组织区域边界的道路节点为OD点,把交叉口转向流线虚拟成路段,转向车道的通行能力作为虚拟路段的容量,转向车道的行程延误作为虚拟路段的交通阻抗,与实际的路段一起组成单向交通组织区域节点OD之间的路径,采用集合运算合成节点OD之间的通道容量。利用交通均衡方法,经交通分配得到单向交通组织区域的路段和虚拟路段的交通量。通过计算饱和度判断路段和交叉口的拥挤程度,诊断出交通瓶颈,为单向交通组织方案的完善提供可靠的支持。     

基于跟驰模型的交通流混沌转化影响因素的仿真研究

为分析交通流混沌转化机理，利用Matlab软件编制皮埃莱（Bierley）模型来产生仿真交通流时间序列。在一定参数组合情况下，仿真研究了交通流车队中前后车辆的车头间距变化过程。通过分析这种车头间距的变化曲线，可以明显地观察到交通流混沌运动和有序运动之间的转化过程；在此基础上，通过考虑模型参数和仿真参数变化的大量仿真试验，应用最大Lyapunov指数改进算法对仿真交通流混沌转化的影响因素进行了理论分析。该研究结果有助于进一步理解、解释诸多交通流混沌转化现象，并为短时交通流预测和智能交通控制提供理论依据。     

基于CA的短时交通事件干扰下的交通流仿真

公路上发生短时交通事件时,会对公路上的交通流产生干扰。利用元胞自动机（cellular au-tomata,CA）建立单向双车道高速公路模型。通过CA对发生短时交通事件后的区域进行划分,提出事件下游区域、核心区域、上游区域的CA模型,并构建焦虑换道、急切换道、理性换道规则。最后用MATLAB软件对短时交通事件干扰下的高速公路交通流进行仿真。结果表明,在低、高密度交通流的情况下,相同事件对交通流的干扰存在一定差异,在排队时间、最大排队长队、平均排队长度上均有所不同。     

最短路-最大流交通分配法

为确定公路网各路段交通量,在最短路交通分配法的基础上,引入了求最短路上最大流的分析技术,提出了最短路上最大流交通分配计算方法。依据对公路网中不同路段初定的技术等级所具备的最大服务交通量和拥挤度的要求,确定出该路段的容许交通量,当路段所分配到的交通量累计达到这一量值时,及时地对路段技术等级进行调整,进而对该路段的路权与容许交通量进行适时的调整。算例表明:该计算方法有效地提高了交通分配过程中有关路权处理的整体质量,较现行的最短路交通分配法和交通容量限制分配法的分配结果更趋合理。     

双车道公路改扩建全封闭绕行区交通特性

针对双车道公路改扩建中的S+直线段+S形绕行区、S+S形绕行区以及凸形绕行区，基于现场交通流参数调查与数据处理，统计分析了3类全封闭施工绕行区的车速变化特征，标定了速度-流量二次曲线模型并据此计算得到了绕行区各主要区段的自由流速度和实际通行能力值，采用Vissim仿真软件进行了绕行区的交通冲突仿真实验。研究结果表明:S+直线段+S形及S+S形绕行区的交通瓶颈路段均出现在驶入曲线段，凸形绕行区的瓶颈路段则出现在警告区末端。3类绕行区瓶颈路段的平均速度较上游正常路段降低了70%左右，通行能力则降低了50%左右。在交通冲突方面，在低流量时3类绕行区的交通冲突情况差异不大，当流量增大到500 pcu/h以上时，凸形绕行区的交通冲突明显比其他2类绕行区更为严重；综合通行能力、通行效率及交通安全水平3个方面，S+直线段+S形绕行区是1种比较适宜的绕行区形式。      

无信号控制路口通行能力仿真分析

在无信号灯控制路口处,按照可接受间隙理论,分析主路不同流量下对次路通行能力的影响,并对不同主路车流进行比较,找到对次路造成阻碍作用的主路车流之间的定量关系,分析当次路对向车流量变化时,这种定量关系变化趋势,从而为设置信号灯提供依据.     

灾害事件下局域路网应急疏散交通分配模型

应急疏散的目的是要在灾害发生时将处于危险地带的人群尽快转移至安全地带。针对不同灾害事件类型而引发的单源单汇、单(多)源多汇网络状态的路网疏散问题分别进行了分析。在各路段通行能力的约束条件下,以疏散交通流量最大、总疏散时间最小为优化目标,运用最小费用最大流理论建立了局域路网疏散分配模型。通过实例对模型进行了求解,并在Matlab中得到了实现。通过查找最小截量组成弧的分布位置,并对路网中最小截量组成弧的路段扩容改造,进而有效提高局域路网的应急疏散能力。     

杭州市上塘-中河高架交通改善方案研究

上塘-中河高架是杭州市主城区最重要的一条南北向骨架道路,近几年来拥堵严重,已成为城市交通热点问题。该文从杭州市的道路网特点入手,通过大量现场调查,并借助杭州市智能交通信息平台的FCD和微波车检器流量数据,深入分析了上塘-中河高架的交通拥堵特征。从交通需求、交通设计和交通管理与控制三个方面系统地剖析了其交通拥堵的原因和症结。借鉴国外高速公路无瓶颈段设计理论,本着交通疏堵工程和保证快速路运行效率的理念,从增设匝道的合理性,打通中河立交瓶颈节点,部分路段"4改5(6)",增加匝道车道数,地面道路配套措施及封闭个别匝道等交通工程角度提出了交通改善方案。