信号交叉口通行能力计算方法的比较分析

详细介绍目前国内外常用的4种计算信号交叉口通行能力的方法(饱和流率模型、城市道路设计规范、停车线法、冲突点法),以一个典型十字型信号交叉口为例,计算该交叉口的通行能力,并将结果与实测通行能力进行比较,探讨最适合我国交通条件和混合交通流特性的通行能力计算方法。初步评价各种方法的优缺点及适用范围,旨在使国内有关信号交叉口通行能力的计算有一个统一的标准。     

两相位交叉口机非冲突对机动车饱和流率的影响研究

通过分析直行自行车与右转和左转机动车之间的冲突规律,采用冲突区占有率方法,研究了直行自行车对机动车饱和流率的修正系数,建立了直行自行车与右转机动车对冲突区占有率的关系模型,结果表明直行自行车对冲突区的占有率随着流量的增加而增加,进而标定了其对机动车饱和流率的影响系数。针对左转机动车,通过分析车流运行特性和通行规则,建立了直行机动车对冲突区的占有率模型,并以此为基础标定了直行自行车对左转机动车饱和流率的修正系数。本文的研究成果为机非混行条件下交叉口的通行能力计算和信号配时方案设计提供了依据。     

混合交通信号交叉口的通行能力可靠度

分析了混合交通条件下信号交叉口通行能力的随机性,定义了交叉口通行能力可靠度,并利用基于VISSIM仿真模型获得的数据,标定分布函数,举例给出了典型分位通行能力.考虑到分析时段内车辆到达的随机性,给出了车辆随机到达条件下通行能力可靠度的估计方法.在此基础上,分析了混合交通条件下交叉口通行能力可靠度对行人、非机动车流量均值的灵敏度.结果表明:行人、非机动车交通对机动车的冲突干扰较大幅度地增加了专用转向车道通行能力的随机性,但对共用车道通行能力随机性的影响相对较小;正态分布适用于描述10 min或更长时段的信号交叉口通行能力的概率分布;交叉口机动车到达流量水平越高,行人、非机动车流量均值对通行能力可靠度的影响就愈加显著.     

基于遗传算法的交通流控制优化模型

在交通流控制理论基础上建立了在交叉口空间渠化及信号相位相序给定的条件下,考虑机动车与非机动车的延误(服务水平)约束条件,机动车通行能力最大的优化模型。利用遗传算法搜索全局最优的特点,运用遗传算法与梯度法相结合的混合算法对模型求解,并通过优化实例计算,验证了该方法和模型,为信号交叉口交通流的协调控制优化研究提供了新思路和新方法。     

四路停车控制交叉口通行能力计算

基于实际调查和观测分析,采用冲突技术法建立了机非混合交通流条件下四路停车控制交叉口机动车流的通行能力计算模型,进一步提出了422型和444型四路停车控制交叉口共用车道和拓宽路口通行能力的计算方法。通过对比冲突技术法推荐模型计算通行能力与典型交叉口观测通行能力和车队分析法计算通行能力,验证了通行能力计算模型的有效性。此外,探讨了行人流和非机动车流对机动车流通行能力的影响。最后,计算分析给出了422型和444型四路停车控制交叉口行人和自行车流量与交叉口机动车流通行能力的回归关系式,为四路停车控制交叉口通行能力的确定提供参考。     

信号交叉口广义延误模型研究及应用

为了对信号交叉口的配时方法进行优化,兼顾行人和非机动车的交通利益,减少混合交通的总延误时间,分别对机动车、非机动车、行人的信号交叉口延误计算方法和饱和流率进行分析,提出了以混合交通所有交通参与人的总延误最小为优化配时目标的广义延误模型,并采用非线性规划的方法搜索最优周期和各个相位的有效绿灯时长。应用分析表明,按照这一方法进行配时,人均延误比传统配时方法有所降低。     

宁波市交叉口慢行交通一体化通行策略研究与应用

概况中兴路-百丈路交叉口位于宁波市中心城区,交叉口面积大、流量饱和、常规的非机动车跟随机动车左转的通行模式造成了行人过街困难、非机动车过街冲突严重、交叉口三角区内存在事故隐患,且机动车通行效率受限,整体通行秩序较为混乱。宁波市公安局交通警察局联合宁波工程学院积极探索,对交叉口采取左转非机动车二次过街的慢行交通一体化通行模式,通过缩小路缘石半径、扩大人行道边缘圆曲线半径、设置各类引导标志、施划彩色路面等方式构建慢行交通等候区,通过设置非机动车过街通道及信号灯、行人二次过街安全岛等构建慢行交通过街区,通过设置路口导向线、中心圈等方式完善机动车通行区。     

基于实测数据的出口车道左转交叉口饱和流率修正

为了准确计算出口车道左转交叉口的通行效率,基于实测数据,对该类型交叉口饱和流率进行了研究。研究调查了邯郸市的3个设置有出口道左转的交叉口和1个具有相似规模的常规交叉口,并根据左转车道位置,将调查数据分为5组,包括出口车道左转交叉口的进口左转车道、2条出口左转车道、预信号处左转车道以及常规交叉口进口左转车道。通过将各组出口车道左转交叉口饱和流率与常规交叉口进行对比,证实了出口车道左转这种控制方法对交叉口主停车线和预停车线饱和流率均存在显著影响。在此基础上,考虑车辆滞留、驾驶员非正常驾驶行为、车道利用率、多左转车道和有效绿灯时间等因素,运用概率论及数理统计,分别对主、预停车线建立了出口车道左转控制对车道饱和流率的修正模型。并将模型计算结果与实际调查结果进行比较,对模型进行了检验,主、预停车线处饱和流率估算平均误差分别为1.6%和1.5%。研究表明,出口车道左转控制方法虽然能提高交叉口整体通行能力,但对饱和流率会造成一定负面影响,降低预停车线处和主停车线处车道饱和流率分别为19.4%和23.1%。预停车线处主要影响因素是驾驶员非正常驾驶,主停车线处主要影响因素是车道利用和多左转相互干扰。     

基于三种非机动车过街方式的交叉口通行效率研究

为了寻求两相位交叉口最佳的过街方式，文章就交叉口人均延误和交叉口车道通行能力两个方面展开研究，基于三种非机动车过街方式下的延误模型、车道通行能力模型，以人均延误和通行能力为判别指标，对比三种非机动车过街方式的交叉口人均延误和交叉口车道通行能力，取延误最小者或车道通行能力最大者为最优非机动车过街方式。具体应用中，以南京市两相位交叉口的调查流量为基础，计算出不同时段下延误最小的非机动车过街方式和交叉口车道通行能力最大的非机动车过街方式。结果表明：停车线后移方式下的交叉口车道通行能力最大，交叉口延误需要根据时段流量来确定最小延误对应的非机动车过街方式。研究可为选择合适的非机动车交叉口过街方式提供参考借鉴。     

中小城市典型交叉口机动车延误的多元统计分析

文章通过多元统计分析，得到了中小城市典型交叉口(无控与信号交叉口)的机动车平均延误随机动车排队长度与机动车、非机动车流量变化的规律，并提出了实用且相关性很高的无控与信号交叉口延误的计算列式，可用来有效评价和预测交叉口处机动车延误。     

临界饱和状态交通干线协调控制模型

为提升临界饱和状态下干线车流通行效率，提出了一种基于冲击波理论的干线双向信号协调控制方法。首先，建立了考虑车速变化、转向比例、车道变化等因素的干线交通流模型，分析了临界饱和交通干线交通流运行状态与各参数间的关系。第二，构建了以干线双向通过量最大化为优化目标的混合整数线性规划模型，通过优化干线公共周期和各交叉口绿信比以提高干线通行能力。第三，构建了以延误最小化为优化目标的二次规划模型，并提出了相应的求解算法，通过优化相位差和相位方案实现了干线交叉口的信号协调。临界饱和交通干线协调控制模型由通过量最大化模型和延误最小化模型构成，考虑各交叉口间的制约影响关系，有效避免了排队滞留、溢出、交叉口“死锁”等现象。采用两阶段优化方法，通过通过量最大化模型优化周期及绿信比，继而应用延误最小化模型优化交叉口相位方案及相位差，获得干线系统双向信号协调最优控制方案。最后，应用临界饱和交通状态干线协调控制模型对南京市中山东路10个交叉口进行了信号协调优化，并对优化结果进行了仿真分析。结果表明：临界饱和交通状态干线协调控制模型能对双向临界饱和干线的信号控制方案进行优化，与对照方案相比，优化方案的双向总交通量提升了21.9%，车均延误降低了63.1%，通行能力与服务水平提升显著。     

交通组成对信号交叉口饱和流率影响研究

信号交叉口处车辆折算系数取值是否合理直接影响到信号交叉口计算通行能力的精确与否。以往的研究认为直行过程、左转过程和右转过程的车辆折算系数相同,忽略了车型和车辆运动之间的联系。针对北京市典型信号交叉口,对不同功能车道的车辆饱和车头时距进行观测。利用车头时距法对不同功能车道的车辆折算系数进行了研究,得出适用于我国现阶段道路交通条件下交通组成对饱和流率影响的修正系数模型。     

基于动态信号配时的非线性规划模型

为提高整个路网的通行效用,根据周期时长、相位绿信比与机动车延误特征,建立周期波动动态信号配时的非线性规划模型.信号控制系统根据路网中各路段机动车的流量特征,进行动态调整信号周期时长和各相位绿信比的最优配置,从而合理分配各进口车道的通行权.结果表明:运用动态信号配时法和固定信号配时法交通分配的结果基本一致,运用动态信号配时法与固定信号配时法相比,动态信号配时法使机动车在十字交叉口上效用提高10％左右,在T型交叉口上效用提高30％左右,较好地适应各种交通状态的变化.在非机动车交通量较小的交叉口,动态信号配时有利于非机动车通行效用的提高;而在交通量较大的交叉口上,动态信号配时对非机动车的通行效用有较小量的波动.     

信号交叉口混合交通流协调优化方法研究

简述了我国信号交叉口混合交通流特征和国内外研究现状,针对我国典型4相位(双向左转)信号控制交叉口,运用包括迟起、早断的信号控制方法,给出了行人和非机动车相应的绿灯间隔时间计算公式和信号相位配时方法,并结合南京市太平北路-珠江路交叉口的实测数据进行了计算,计算结果表明,通过设置行人、非机动车专用信号,能够有效避开混合交通流在交叉口的冲突,提高了交叉口的交通安全性及其通行能力,应用前景较为广泛。同时,还为城市区域信号控制技术和城市智能交通系统(ITS)的研究与开发提供了理论依据。     

信号交叉口排队离散车头时距统计分析

信号交叉口排队离散车头时距分析，对确定交叉口的通行能力、计算损失时间和信号配时都有着重要的意义。本文通过对实测排队车头时距分析，得到了信号交叉口停车线前排队车头时距的一般特点和统计特性，特别是排队车头时距可用对数正态分布拟合，为进一步分析车辆在交叉口的运行特性奠定了基础。文中还得到了排在第5个位置后的排队车头时距服从同一分布，建议饱和流率的测量从第6个排队车辆开始。     

等权无信号控制交叉口通行能力研究

本文通过对北京市各类型无信号交叉口的大量实地调查发现，北京市无信号交叉口具有通行权相等的特征。本文研究了影响此类等权交叉口通行能力的主要因素，并根据交叉口实际运行情况，提出了新的无信号交叉口通行能力定义。在此基础上本文建立了”非冲突最大流”通行能力计算模型，本模型认为无信号交叉口具有车辆交替通过的特征。通过一些实例计算，应用本模型计算出通行能力的理论值与实际最大通行流量的平均误差为7．8％。     

城市道路平面交叉口设计过程质量控制研究

针对目前国内城市道路平面交叉口设计的理论及应用问题,基于质量控制理论、"交叉口时空一体化设计"和"以人为本"的设计方法提出了交叉口设计过程的质量控制模型;分析了交叉口4个不同设计阶段的校验指标;建立了交叉口设计过程的6个强约束校验指标及其计算模型,包括:多股车流冲突通行能力校验、左右转车道校验、行人等待时间校验、短车道校验、考虑行人、非机动车通行时间及机动车消散时间的机动车通行空间校验以及最小绿灯时间校验.杭州市某典型交叉口改善设计表明该模型可显著提高平面交叉口设计的效率和效果.     

信号交叉口左转非机动车影响分析

为了研究信号交叉口各交通流的相互影响,以便对其进行更为合理有效的信号控制,分析了四路平面信号交叉口的交通流冲突,并应用接受间隙理论,通过实际观测数据得到了左转非机动车穿越分布规律,推导了左转非机动车穿越数及滞留数计算公式;通过定量分析,最后得到了左转非机动车对直行机动车的影响模型,为设置非机动车专用信号相位提供了理论依据,同时为信号交叉口的信号设计,特别是非机动车专用信号相位的设置、分析和研究提供了新思路和新方法。     

道路交叉口交通安全设施设计提升探讨

以往我们对于城市道路平面交叉口更多地关注机动车、非机动车和行人单要素的安全通行,而对于相互之间的交通安全问题和相关的交通安全设施系统性提升研究较少.结合实践经验,对正常信号控制状态下平面交叉口的一些安全通行问题进行了梳理、分析和总结,研究提出若干交通安全设施的改善和提升设计对策和方案.     

混合交通信号控制相位切换及其评价

本论文重点讨论的是影响信号灯交叉口通行效率和安全性的信号相位变换问题及其评价。研究中综合考虑了机动车和非机动车以及行人交通通过交叉口的特征，把最佳交通效率和交通安全性作为相位变换的准则，从而给出交通信号相位变换及其参数的确定方法和相应的数学模型，最后推荐两种通行方式用于我国混合交通交叉口。本论文的研究成果对于提高混合交通条件下信号灯交叉口的交通控制效果和确保交通安全性具有重要意义和使用价值。