交叉口可变导向车道与信号配时协同优化模型

通过交叉口可变导向车道的车道功能与信号配时的协同优化,构建优化模型,对交叉口时空资源进行优化配置,以达到交叉口车辆平均延误最小的目标。根据优化模型所得的车道功能分配和信号配时参数进行交通仿真实验,探讨可变导向车道条件下不同信号相位相序方案对交叉口运行效率的影响,并分析不同进口道以及不同流向的车流受到的具体影响。结果表明,协同优化模型能显著降低交叉口的车均延误、提高车流运行效率,并使得在某些交通量条件下使用信号优化无解的问题变为有解;同时发现不同的相位相序方案对设有可变导向车道的进口及其对向进口的左转车流运行有较大的影响,合理的交叉口相位相序设置能够有效地减少交叉口时空资源的损失。     

潮汐车道清空与下游路口信号协同控制方法研究

潮汐车道快速清空成为提高潮汐车道控制效率的关键环节之一.本文基于集散波理论对直行绿灯汇入及左转绿灯汇入流量差异状态下的车辆运行状态进行分析,构建车道指示灯切换时刻、下游路口信号控制和相应车道清空时间之间的关系模型,在此基础上设计车道清空时间与下游路口车均延误的组合优化模型.最后,利用遗传算法对目标函数进行最优求解,获取最优组合控制方案.经仿真验证发现,不同的车道指示灯变换时刻及下游信号优先策略,会提高车道的清空速率,但也会带来下游路口车均延误的增加,而通过组合优化模型的筛选可以寻找出平衡两者需求的最佳控制策略.     

城市道路交叉口出口道可变车道设置研究

为缓解城市道路交叉口的交通拥堵,提出在交叉口出口道设置可变车道的交通组织方法。首先对城市道路交叉口出口道可变车道进行定义,明确可变车道的设置位置为出口道内侧。在对其设置的约束条件进行分析后,研究了出口道可变车道的车道数、车道长度、车道开闭时间等设置参数和相应的配套措施。最后以济南市经十路—舜耕路交叉口为例,具体阐述出口道可变车道的设置方法。济南市交通调查数据显示,出口道可变车道每信号周期可放行8~12辆左转车辆。仿真数据进一步验证了在一个信号周期内,东西方向左转交通量增加63%,停车线后最大排队长度缩短35%,左转车辆平均延误减少29%。     

信号控制系统若干问题探讨

本文通过交叉口延误的分析,阐述了道路网密度和路网车辆行程时间之间的关系,提出了信号控制系统中信号控制布点和交通组织的原则.此外,针对城市中经常出现的交通流方向特征的时变现象,通过分析对比信号控制相位设计和可变车道控制对提高交叉口利用效率的作用,得出可变车道控制在某些特殊情况下具有不可替代的作用的结论.     

交叉口可变车道车道功能转换过程延误分析

基于主预信号协调控制的交叉口可变车道,在车道功能转换时,其转换过程的延误不可忽略。通过分析车道功能转换过程的车辆到达-驶离累计曲线图,得出不同情况下延误计算公式。并通过案例分析说明延误公式的选取及计算,最后讨论了不同因素对转换过程延误的影响。     

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.     

基于ANFIS的可变导向车道智能控制系统

为缓解因交通流向分布不均衡导致的交叉口交通拥挤状况,以交叉口进口道的可变导向车道为研究对象,建立了基于自适应模糊神经推理系统的可变导向车道智能控制系统。智能控制系统由数据采集子系统、交通状态预测子系统和控制子系统构成,共同完成可变导向车道的智能化控制。将数据采集子系统检测到的实时交通数据录入到预先训练好的交通状态预测子系统中,可得到左转车辆和直行车辆的运行状态,并根据控制子系统的结构化算法来确定可变导向车道的属性。计算结果表明:交通状态预测子系统的测试误差为0.075 097,满足精度要求,可以用于交通状态预测;采用可变导向车道智能控制系统能明显改善交叉口交通拥堵状况,当左转车辆比例为25%时,关键进口道综合延误减少了6.1%,平均停车次数减少了9.5%,平均排队长度减少了6.1%,当左转车辆比例上升至30%时,3个指标分别下降了8.1%、12.4%与8.0%,表明左转比例越高,作用效果越显著。     

基于感应控制的交叉口逆向可变车道仿真研究

设置逆向可变车道目的在于保证交叉口通行能力的条件下缓解进口道左转车辆的交通压力.本文提出了一种基于感应控制的逆向可变车道方案.针对逆向可变车道的感应控制方案提出了参数设计方法并进行了延误分析.利用VISSIM的VAP模块对感应控制方案进行了仿真实验,分别对定时控制以及感应控制方案进行了效益评价.分析了感应控制方案分别在不同流量以及不同左转比例下的运行效果.结果表明,方案在不同流量下均能使主路左转车辆的通行效率得到有效提高,随着流量增大,感应控制下交叉口整体延误逐渐接近定时控制.当逆向可变车道所在进口道左转比例较高时,感应控制方案能发挥出更好的效果.提出的方案能够保证交叉口整体通行效率的同时提高主路左转的通行效率,进一步提高交叉口的时空利用率,为交叉口时空资源优化提供了新的思路方法.     

基于交通流微观仿真的交叉口控制模型分析

通过对信号交叉口的车辆发生、车道选择、期望车速、信号控制等微观仿真模型的分析，有必要建立以交通延误为交通效益指标的控制方案，实现交叉口多相位、配时参数可变的可视化控制，并进行行车延误指标评价。     

基于均匀试验法的VISSIM车道变换参数标定

应用均匀试验方法,提出以进口道平均停车延误误差为指标的车道变换参数的标定方法。分别设定8个参数的默认值、取值范围和步长,并设计均匀试验表格。最后结合实例,对单个交叉口的车道变换参数进行标定,得到与该交叉口车辆运行情况最相符即进口道平均停车延误误差最小的参数取值。     

信号交叉口车头时距特性分析

针对我国城市典型信号交叉口,即南京市成贤街一北京东路交叉口,通过大量实地测量和统计分析,研究信号交叉口排队车辆通过停车线的车头时距特性。给出不同转向车道的启动延误估计,通过对车型、转向对饱和车头时距的影响研究,得出相应的关系模型;文章最后分析各车型、转向间车辆饱和时距,为信号交叉口通行能力的估算和提高奠定基础．     

信号交叉口左转车道外置的影响因素仿真研究

为了探究信号交叉口左转车道外置的适用条件,开展影响因素仿真研究.借助Vissim软件,构建了不同几何条件的交叉口仿真模型.通过输入不同的交通量与交通组成参数并进行仿真实验,对比分析了左转车道内置与外置的延误指标.得到了不同的进口道车道数、交织段长度、直行车辆数、外侧车道左转车辆数与左转大车率等因素对左转车道内外置延误的定量影响关系.针对两个城市的四个交叉口开展了道路交通调查与仿真实验,定量分析了在这些交叉口左转车道外置的延误降低效果.研究表明,在其他条件相同的情况下,外侧车道左转车辆数或左转大车率越大、直行车辆数越多、交织段长度越短,左转车道外置的延误降低效果越明显.     

基于可逆车道的菱形立交交叉口车道设置及信号配时优化研究

菱形立交是城市内常用的一种立交形式,为了提升衔接区域交叉口的服务水平,本文提出了基于可逆车道的菱形立交交叉口信号控制方法。可逆车道应用于内部路段所有左转车道和地面出口道的部分车道上,传统控制方法无法保证内部路段车辆被及时清空,安全隐患较大,故在分析了可逆车道设置条件,考虑内部路段的及时清空和排队长度控制以及相位方案等约束条件后建立了配时优化模型,并基于枚举法求解。通过算例及VISSIM仿真对方法的可行性和效果进行了验证,并与传统信号控制方法进行对比,发现前者在高水平交通需求下显著优于后者,使得交叉口处总通过车辆数提高了2.0%,车均延误降低了52.7%,出口匝道上的最大排队长度减少了62%以上。     

多时段可变导向车道设置与信号优化方法

提出进口道满足设置条件均需设置可变导向车道的假设,设计了一种各控制时段采用不同最优车道功能和信号控制组合方案的方法,使各控制时段交叉口的运行指标达到最优。以西安市友谊东路-文艺北路交叉口为例,采用该方法确定了研究时段的最优组合方案。仿真结果表明:优化方案能提高交叉口通行能力4.8%,降低车均延误10.4%,有效地提高了交叉口的运行效率,验证了该方法的可行性。     

基于NSGA-Ⅱ算法的逆向可变车道信号配时优化

以相位有效绿灯时间、饱和度和逆向可变车道长度为约束条件,建立交叉口控制延误时间最小、交叉口通行能力最大的双目标函数控制模型,运用NSGA-Ⅱ双目标优化算法,求解目标函数,获得以通行能力相对占优的信号配时方案,达到交叉口控制效率提高的目标。以重庆某交叉口实际数据为例,用NSGA-Ⅱ算法对设置可变车道后的配时优化方案求解,并与现状配时方案进行对比,设置逆向可变车道和优化信号配时能够提高交叉口通行能力,降低控制延误。     

逆向可变车道释放特性及其安全评价

运用统计分析比较了设置逆向可变车道的交叉口与常规交叉口之间的安全风险,结果显示设置逆向可变车道的交叉口预信号红灯违规比例明显提高,并且对向车辆在逆向可变车道内行驶的平均速度降低了15.31%;运用概率统计及视频处理技术分析了设置逆向可变车道的左转车流在交叉口内的释放特性及其空间轨迹特点;采用交通冲突技术(后侵入时间)来确定逆向可变车道的车流与左转专用车道的车流在释放过程中的冲突程度,并与双左转车道进行显著性检验,结果显示设置逆向可变车道会增大交叉口内部左转车流之间的干扰程度. 研究成果有助于提高设置逆向可变车道交叉口的安全性.     

设置移位左转车道的不对称交通流信号交叉口设计及优化

常规的交通组织与信号控制处理不对称车流的效果不理想,会造成时间、道路资源的浪费。针对不对称交通流的特性,提出设置移位左转车道的不对称交通流交叉口信号控制优化方案。以直行车辆与左转车辆车均延误最小为目标,建立移位左转交叉口时空资源优化模型与车辆延误计算模型。通过研究交通流不对称程度与移位左转车道长度对左转车辆延误的影响,分析不对称交通流移位左转车道的适应性,并运用VISSIM软件对优化方案进行仿真。仿真结果表明：与交叉口现状相比,方案2中车辆的平均延误降低27.2%,平均排队长度降低29.7%,说明移位左转车道信号控制方案能极大改善不对称交通流交叉口车辆的行驶情况,减少车均延误时间,使车流运行更加顺畅。     

信号交叉口预信号设置条件研究

在信号交叉口设置预信号可以实现公交车辆在社会车辆之前排队,当主信号绿灯启亮后公交车辆优先通过交叉口。然而,设置预信号在减少公交车辆延误的同时,会增加社会车辆延误,因此预信号设置时需要满足一定条件才能取得理想效果。本文从车道数量、车道利用率及人总延误三方面研究设置预信号需要满足的条件。首先介绍设置预信号交叉口的布局型式,然后介绍进口道设置预信号前后的延误计算方法,最后分析预信号设置条件。研究表明：在进口道有两条直行车道处设置预信号,当车道利用率不均衡系数在0．5-1．7范围内、公交比例大于0．3、车道饱和度大于0．40时设置预信号能显著减少交叉口延误并且对社会车辆影响较小。     

考虑环境效益的可变车道方案选择模型研究

针对潮汐交通流条件下的道路双向交通流不平衡问题,给出了可变车道方案。将可变车道 调整数量作为决策变量、以油耗和排放费用最低为目标,兼顾道路延误,构建可变车道方案选择 模型。模型既考虑了延误对可变车道方案选择结果的影响,也考虑了油耗和排放费用,并探讨了 可变车道的设置时间和保持时间。以北京市紫竹院路为例,计算出合理的可变车道方案。利用 VISSIM 仿真软件进行模型验证并探讨可变车道的环境效益。研究结果表明：考虑环境效益的可 变车道方案实施以后,道路总延误降低了21.1s,油耗和排放费用降低了40%。这说明可变车道方 案不仅能降低道路延误,还能降低车辆产生的油耗和排放费用,从而可带来一定的环境效益。     

基于逆向可变车道的交叉口公交左转优先方法

针对交叉口出口道时空资源利用不高的问题,以进口道公交左转优先为目标,提出了一种基于现有道路条件下的逆向可变车道及左转公交专用道设置方法从而实现了公交车辆的左转优先。分析了上述两种车道交叉口需满足的实施条件,并对车道进行设计,提出了相应的信号控制方法,最后结合设计案例,利用VISSIM软件对比分析了逆向可变车道设置前后交叉口的运行效果。仿真结果表明:设置后的管理方法能有效地降低本进口左转公交的车均延误及提高其通行量,且不影响交叉口其他方向车辆的正常通行,从而验证了本方法的有效性,为实现公交左转优先和减少出口道资源浪费提供了新的思路与方法。