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许多研究表明机动车的尾气排放量与车辆的瞬时速度、加速度密切相关。为了制定控制机动车尾气排放的有效策略，必须建立一个能够模拟车辆瞬间运行状况的微观模拟平台来评估机动车尾气排放。本文结合微观交通模拟模型VISSIM和微观尾气模型CMEM，建立了微观交通尾气模拟平台。选取北京市海淀区的部分主要道路构建实例分析路网，并对其交通运行状况和尾气排放进行评价。本文首先建立了车辆的瞬间尾气排放率、燃料消耗率与瞬时速度、加速度之间的关系；然后，对研究路网的各种车型的尾气排放量进行分析和计算；最后，通过两个假设方案，对不同的交通管理与控制策略对于尾气排放的影响进行分析。     

高速公路可变限速控制策略安全性效果仿真

为了减少高速公路常发交通瓶颈上游路段运动波传播引发的追尾事故,在分析PARAMICS微观仿真模型的基础上,建立了可变限速控制仿真平台,在高速公路入口匝道交通瓶颈仿真路段,采用事故预测模型定量研究路段内冲击波传播过程中追尾事故的实时风险,提出了减少事故发生概率可变限速控制策略.结果表明:减少事故风险效果最好的控制策略是将阈值设置为预测事故概率等于0.25,限速值变化周期为120 s,限速值降低幅度为20 km/h,恢复幅度为10 km/h,相邻路段限速值差为20 km/h.采用可变限速最优控制策略后,高速公路瓶颈上游路段追尾事故风险降低了20%.      

大风雨雪气象条件下高速公路车辆稳定行驶的临界车速研究

为保证车辆在大风及雨雪气象条件下的行驶安全,构建了车辆模型、气象环境模型和道路模型,利用Carsim软件进行仿真模拟分析,考虑不同风级条件下车辆在降雨积水路面、积雪路面和降雪结冰路面上,以特定线形组合为例,选取侧向力系数和侧向偏移量作为评价指标,研究车辆稳定行驶的临界车速.研究给出了不同气象条件下车辆在直线和圆曲线上的限速建议,结果表明:车辆在5级风以上的雨天积水路面,路段线形为直线时,车速应不高于80 km/h,当路段为圆曲线时,应将车速控制在50 km/h以下;车辆在5级风以上的积雪或结冰路面,路段线形为直线时,安全限速值为60 km/h;当路段为圆曲线时,应将车速控制在30 km/h以下.研究结果对恶劣天气下安全驾驶和道路限速提供一定参考,并提供风雨雪作用下车辆安全行驶临界车速的计算方法.     

基于情境意识模型的高速公路出口区域逐级限速方案研究

为分析高速公路出口区域限速方案的效果,研究提出了逐级限速方案（一级限速、二级限速、三级限速）,并开展不同交通流情况下的驾驶模拟实验。引入情境意识理论（Situation Awareness, SA）和ACT-R认知理论从驾驶人角度对逐级限速方案进行研究,建立了道路交通驾驶人SA的定量计算模型,通过与情境意识全面评估技术（SAGAT）结果的对比,评估出SA定量计算模型的有效性。结果表明：（1）在自由流状态下,车辆在分流鼻端的速度分别超过限速13.4 km/h（一级限速）、7.4 km/h（二级限速）、4.0 km/h（三级限速）,在不稳定流状态下则超过9.7 km/h（一级限速）、6.2 km/h（二级限速）、1.7 km/h（三级限速）;（2）交通量一定时,随着限速次数增加,驾驶人的SA水平提高,事故的可能性下降,其中三级限速方案是考虑驾驶人SA的最佳方案;（3）瞳孔面积和平均扫视频率可作为衡量SA的眼动行为指标,分流鼻端速度可作为衡量SA的操纵绩效指标。     

交通管理与控制对城市隧道机动车尾气排放的影响

选取城市中受污染较为严重的隧道为研究对象,在对交通量、道路特征等方面进行详细调查的基础上,联合微观交通仿真和机动车尾气排放模型,提出了交通尾气污染仿真计算方法,分析了不同交通管理控制手段对隧道内机动车尾气污染物排放的影响。以南京九华山隧道为例,基于VISSIM软件和CMEM模型构建了相应的仿真平台,模拟车速限制、车型限制、单双号限行等管理措施对尾气排放的影响。研究表明:该方法能够较好的模拟城市隧道中机动车的运行及尾气的排放。     

交通仿真模型融合微观车辆排放模型研究综述

为评估交通管控策略的潜在环境效益,在交通仿真模型中融合微观车辆排放模型,可仿真估计机动车污染物排放特征.论文比较分析了微观车辆排放模型的基本特点,总结了微观车辆排放模型本地化移植的方法与进展;对宏观、中观、微观多层级交通仿真模型融合微观车辆排放模型的方法进行了综述分析.研究发现,宏观及中观交通仿真模型与微观车辆排放模型的融合方法主要体现在机动车污染物排放因子修正及车流运行轨迹重建上.现有研究者对微观交通仿真模型融合微观车辆排放模型是否能够准确地估计机动车污染物排放特征存在分歧,表现在微观交通仿真模型输出的车辆比功率分布特征与观测的真实值存在不一致性.最后讨论了模型融合应用发展的未来研究方向.该综述对交通仿真模型融合微观车辆排放模型的一体化平台设计具有重要参考价值.     

低限速公路车速选择行为分析与建模

我国限速值低于 60 km/h的公路上超速 50%以下仅给予警告处分,部分低限速公路无交通监控设施,超速现象严重.以北京市郊某限速 40 km/h的公路路段为背景,设计并实施意向偏好调查(Stated Preference Survey,SP调查),通过分析 SP数据,并建立随机效用-后悔混合模型,剖析驾驶人车速选择的影响因素,探索超速行为机理.结果表明,限速标志对车速有一定规范作用,其他车辆平均车速的影响会弱化违法监控设备的效果;性别、驾龄、驾驶车型和接受超速处罚的经历均对车速选择行为有显著影响;驾驶人面对超速带来的收益和损失,遵循后悔最小化原则进行决策.     

基于IPA尾气成本的人行天桥综合效益评估研究

结合微观交通仿真、微观尾气排放模型和行人过街数学模型,计算了人行天桥对所在路段机动车的行程时间、油耗和各类尾气污染物排放量,以及行人过街时间的影响.同时,建立了一个基于IPA尾气污染物经济成本的综合经济效益评估模型,将以上三方面的影响转化为货币形式,从而综合评估人行天桥的价值.对广州市海珠区一处人行天桥进行案例研究.研究表明,该评估方法能全面、有效地评估该人行天桥的价值.     

基于车辆排放的交叉口信号配时优化控制

从减少城市交叉口车辆排放的角度出发,根据行驶方向与行驶工况变化对车辆尾气排放的 影响,建立了车辆在直行和左转过程中完全停车、不完全停车以及不停车3 种状态下的机动车综 合排放模型,并将其与延误相结合,提出以车辆延误与排放的综合指标为优化目标,基于等饱和 度优化分解算法对信号周期进行求解的优化控制模型。使用VISSIM 微观交通仿真软件分别对原 有配时、Webster 优化配时和文中提出的综合指标优化配时进行了仿真实验和对比分析。结果表 明,采用文中算法优化的配时在交叉口总延误时间、总排放量和综合指标PI 方面都明显减少,优 化效果显著。     

ETC环境下驾驶行为对车辆排放的影响分析

为分析ETC收费环境下驾驶行为特征对车辆排放量产生的影响,通过对驾驶员基本特性的实际问卷调查分析出ETC收费环境下驾驶员的驾驶行为,得出影响车辆排放的显著驾驶行为因素。根据不同驾驶员驾驶捷达轻型车通过北京西红门ETC收费站上游500m路段实地尾气排放测试,利用车载排放测试系统SEMTECH-DS对车辆进行排放统计,得出驾驶员的行驶速度与车辆尾气排放率之间的关系。结果表明,不同驾驶员在车辆速度控制方面是存在差异性的,而这种差异性是导致车辆尾气排放量不同的主要原因。因此通过规范驾驶员的驾驶行为,培养良好的驾驶习惯,有利于驾驶员能够更为合理地控制车辆的速度和加速度,从而使车辆完成ETC收费的整个过程尾气排放达到最优。     

左转车道设计对交通排放的影响研究

文章结合基于VSP（Vehicle Specific Power）的交通排放模型和交通仿真模型VISSIM,对左转车道设计对交通运行和交通尾气排放（CO、HC和NOX）的影响进行研究。结果表明,单纯的设计左转车道虽然提高了左转车流所拥有的通行能力,但是不仅不能降低车均延误和平均停车次数,而且还会导致CO、HC和NOX 3种气体的尾气排放量升高,建议对于左转车道应设置左转专用信号相位或进行停车线提前设计。     

基于机动车比功率的单点信号配时优化模型

为减少车辆延误和交通排放,基于机动车比功率提出信号交叉口红、绿灯期间污染物排放因子的标定方法.根据运筹学和交通流理论,以车辆延误和排放最小为目标建立单点交叉口信号配时优化模型.考虑小汽车尾气中的CO、HC和NOx三种污染物,利用 VISSIM 软件设计交通仿真实验,使用MATLAB软件编制参数标定和模型求解算法,根据车辆行驶状况数据标定每条车道组每种污染物的两类排放因子,并验证双目标信号配时优化模型.结果表明,与仅降低延误相比,双目标优化模型所获最优信号配时方案能使车均延误降低19%、交通排放减少11%.研究成果能有效减少交叉口延误和排放,为建立考虑交通排放的干道信号配时优化模型奠定理论基础.     

借用对向车道通行的高速公路施工控制区梯级限速研究

【目的】为使车辆平稳快速地通过借用对向车道通行的高速公路施工控制区,对施工控制区梯级限速方案进行了研究。【方法】首先,采集并分析不同施工控制区断面交通流速和车头时距变化;其次,根据车辆轨迹特征计算末级限速值,基于车辆减速运动特征和驾驶人注视特点制定施工控制区梯级限速方案;最后,构建驾驶模拟实验场景,通过安全与效率协调优化的评价指标对所建立的限速方案进行评价。【结果】结果表明：中分带开口区平均车速和车头时距最小。当中分带开口长度为70 m的两车道时,形成以40 km/h为最终限速值、以20 km/h为降速幅值、以过渡区起点上游50 m为最终限速标志位置的变间距高速公路施工控制区限速系统。【结论】驾驶模拟实验表明,同《公路养护安全作业规程》（JTG H30—2015）中的两级限速方案相比,所建立的梯级限速方案可使施工控制区综合效率指数提高9.15%,综合安全指数提高27.62%。     

城市单向交通规划方案的能效判别法

单向交通组织规划改变了车流原有的运行状态,使得路网中各路段的交通流量和行车速度发生变化,车流在规划区域的能源消耗和废气的排放也要发生相应的变化．在已知规划区域节点0D的条件下,假定影响车辆排放因子的其他因素不改变,通过交通仿真获得单向交通规划方案的各路段的交通流量和运行车速,利用能源消耗模型和车辆排放模型,计算出单向交通和双向交通组织状况下的能源消耗和废气排放量,再运用比值法建立了单向交通规划方案的能效判别模型,对单向交通规划方案的能效进行判别．     

基于土地利用的交通需求预测与尾气排放模型的结合研究

提出一种将基于土地利用的交通需求预测模型与交通尾气排放模型相结合的方法：首先利用交通规划软件Cube连接土地利用与交通,然后结合美国环保局的MOVES尾气排放模型研究交通尾气排放。这种方法可以从宏观上研究土地利用变化对环境的影响,也可以基于环境的变化对土地利用进行评价。     

基于Vissim的高速公路隧道限速分析

以确保隧道交通安全前提下的最佳通行效率作为限速的依据,分析了驾驶人通过隧道的驾驶行为过程,标定了关键的驾驶行为参数。基于Vissim仿真软件,建立了某高速公路隧道及出入口的交通仿真模型,观察不同车流量和车速下,车辆的运行状态。在满足高峰流量的基础上,选择最优车流量下的车速,并根据高速公路圆曲线半径与超高的设计对应要求,通过交通仿真验证了高速公路隧道限速值的合理性。     

南京快速内环限速值合理性研究

从南京快速内环限速值现状入手,分析快速内环车速、交通运行状况与问题,从必要性与可行性两方面分析研究南京快速内环限速值提高的合理性。通过解析快速内环限速技术参数,评判限速值提高的可能性。通过Vissim仿真技术,模拟60~80km/h不同限速值情形下,快速内环交通运行差异,提出南京快速内环合理限速值建议。     

考虑第一类两难区的黄灯信号时长优化

黄灯信号产生的第一类两难区问题是诱发交叉口交通事故的潜在不安全因素之一。为合理设置黄灯信号时长,消除第一类两难区,确保交叉口车辆运行安全,以限速值为60 km/h的信号交叉口为研究对象,采用视频观测法采集直行和左转专用车道车辆行驶参数,应用SPSS分析软件构建各参数之间的函数关系,基于经典GHM模型建立第一类两难区模型,通过MATLAB仿真获得不同信号相位黄灯信号时长参数优化结果。由两难区边界对比发现,对于限速值为60 km/h的信号交叉口,当直行相位黄灯信号时长为5 s,左转专用相位黄灯信号时长为4 s时,可以有效消除第一类两难区。     

考虑交通环境影响的封闭小区开放决策研究

封闭小区的开放可以增加城市道路网密度，缓解交通拥堵，但目前封闭小区开放方案的决策方式单一，且未考虑开放后给小区带来的汽车尾气和交通噪声污染问题。将交通环境影响纳入考量范围，以行程时间、尾气排放和交通噪声构成的总目标费用函数值最小作为优化目标。引入封闭小区是否开放、单双行和限速这3种决策方式，建立上层系统费用最优和下层用户均衡的封闭小区开放双层决策模型，并利用遗传算法和Frank-Wolfe算法分别对上、下层模型进行求解。 对模型优化效果进行验证分析，结果表明，所建模型最优解的费用值相对偏差为0.67%，应用此模型后同比节省费用平均值为11.80%。对比分析得到：合理设置封闭小区开放的3种决策方式，可 以减少车辆行程时间和绕行距离，降低出行者的出行费用和考虑交通环境影响的附加费用，且采取相对较高的限速值有利于降低出行总费用值。     

大循高速公路限速问题分析

高速公路的限速受法律、道路、交通等因素的影响。以大循高速公路为例,在分析道路设计指标适用性的基础上,综合其他相关因素,确定其最高限速值为80km/h,进而研究制定了大循高速公路的限速方案。针对长大下坡路段易出现超速的问题,研究设置相关交通安全设施,配套交通管理、交通服务措施,确保车辆不超速行驶。