基于仿真的高速公路混合收费站通行能力确定方法

高速公路收费站通行能力直接决定了高速公路的通行能力,在总体上制约着公路的交通运行状况。随着电子收费系统(ETC)技术的推广和应用,大量人工收费车道和ETC收费车道并存的混合收费站随之出现,合理地确定混合收费站通行能力是收费系统设计的重要问题。分析了高速公路混合收费站中人工收费和ETC收费的交通流特性,结合现场实际调查数据标定参数并建立了VISSIM仿真模型,获得了收费站人工收费车道和ETC收费车道数在不同比例的情况下收费站的综合通行能力,并给出了收费站通行能力最优时,ETC交通量占总交通量的最佳比例。此外,研究还进行了收费站综合服务能力仿真研究,给出了在输入交通量一定的情况下,ETC交通量分别占10%、30%、50%的情况下收费站的服务能力。研究为混合收费站的合理通行能力确定,以及ETC车道开设方法提供了重要的参考。     

ETC车道数对收费站服务水平的影响仿真研究

介绍了收费站仿真模型的主要模块,讨论了仿真程序的总体框架及数据结构,介绍了关键类的主要成员变量和成员函数,在此基础上开发了ETC收费站仿真程序。选择沪宁高速公路无锡东收费站作为仿真对象,对其交通流特性做了调查和分析。利用仿真程序EISP对1条、2条和3条ETC专用车道情况下的收费站平均延误进行仿真,绘制出低、中、高三个代表性交通量下的ETC车道数对收费站整体服务水平的影响图,分析了ETC车道数和收费站通行能力之间的关系,以确定最适当的ETC车道配置数量,为ETC的实施提供依据。     

高速公路收费站通行能力分析

高等级公路收费站的通行能力直接影响着路段通行能力,从而在总体上制约着公路的交通运行状况。因此提高高等级公路收费站的通行能力和服务水平,是改善高等级公路通行能力及服务水平的有效方法。本文根据高等级公路收费站交通流特性的分析,建立了收费站的排队模型,计算出了同一条车道在不同比例下的ETC车辆条件下和多车道情况下不同条数ETC车道的收费站的通行能力。     

高速路网不停车收费车道优化布设方法

合理设置高速公路收费站ETC (Electronic Toll Collection)车道数量，对高速公路通行效率至关重要。针对目前路网中ETC与MTC (Manual Toll Collection)车辆混行的情况，考虑ETC的普及率，结合多用户路网均衡模型和排队论方法，建立基于双层规划模型的高速路网ETC车道优化布设方法。上层模型以车辆总通行时间最小为目标，优化设置进出收费站的ETC车道数量；下层模型为多用户路网均衡模型，反映ETC和MTC车辆的路径和收费车道选择行为。下层模型通过设计收费站的等价拓扑结构，表征收费站的车道使用规则及车辆的收费车道选择行为，并采用排队论方法估计ETC和MTC车道的收费排队时间。根据模型的特点设计了基于主动集的启发式算法，利用参数二进制与拉格朗日函数法确定迭代下降方向，解决了下降方向与步长难以计算的问题；通过内嵌优化函数的方式，保证在主动集转化过程中上层约束均不会失效，且避免了迭代过程中的模型解退化问题。基于上海市绕城高速进行实证分析，结果表明：随着ETC普及率的提升，收费排队时长按照负指数趋势下降；与按比例布设ETC车道的方法相比，所提方法最高可降低57.4%的收费排队时间，且该方法可以避免ETC车道布设过多对于MTC车道通行能力挤压造成的负面效果。研究成果可以有效指导高速路网ETC车道的布设，提高路网通行效率。     

一种军警与ETC混合的车道系统

目前,高速公路为军警车开辟的专用车道车流量明显不足,资源浪费严重。为提升高速公路收费站的整体通行能力,基于电子不停车收费的理念以及军警车道的特殊性,提出军警与ETC混合的车道系统设计方案,结合车牌识别与ETC技术,实现军警与ETC混合的车道应用。     

基于Paramics的ETC专用车道布设位置仿真

研究了高速公路收费站ETC车道的设置位置与整个收费站的运行效率的关系,从而优化车道布置。基于Paramics仿真软件,以上海市某高速公路主线收费站出口为例,以降低车辆运行延误、减少收费站排队长度为优化目标,通过对比新增ETC专用车道分别设置在不同位置下的收费站运行效率,研究ETC专用车道的最佳布设位置。经过分析,在收费车道数较多的情况下,两侧各设置1条ETC车道有利于减少车辆交织,提高收费站的运行效率。     

ETC车道的设计与研究

根据ETC系统的工作原理、交通工程和道路几何设计理论，对路边式ETC车道的设计进行了研究，提出了车道线形、长度及宽度的具体设计方法，并给出了2个适合中国国情的具有ETC车道的混合收费站模型。     

设置ETC车道的高速公路收费站车道规模确定方法探讨

随着国内尤其是长三角区域内电子不停车收费系统（ETC）的大规模推广应用,现行的设计规范中关于高速公路收费站车道规模的确定方法已经明显滞后。为了适应这一新的技术发展形势,实践减少拥堵、节省用地、节能环保的理念,针对上海市道路使用者中ETC用户数量快速增长的实际情况,提出将道路使用者分成ETC和MTC两类用户来考虑,分别确定各自需要的通道数量后对车道利用率加以分析,并在满足服务水平的前提条件下适当压缩车道（数量）最终得到收费站总的车道规模。结合上海市一则实例分析了确定收费站ETC／MTC车道规模的新思路,以供同行参考。     

公路收费站ETC系统改造项目经济费用效益计算方法的研究

分析了公路收费站ETC系统改造项目的主要利害关系者及其收益,基于排队论研究了车辆途径收费站时在"有此项目"和"无此项目"两种情况下各种参数指标计算方法,推导出车辆时间消耗减少和刹车次数减少的计算公式,确定了节约运输成本效益与节约时间效益的计算方法,从而得到ETC系统改造项目经济费用效益分析的通用计算方法。最后分析了一处收费站ETC改造项目实例,按本文提出的计算方法进行计算并得到了经济费用效益评价结果。     

军警ETC车道布局对收费站服务水平的影响研究

为有效利用车道资源,提高ETC车辆的通过率,部分省份将军警车道升级改造成前置式军警ETC车道或后置式军警ETC车道,但不同军警ETC车道布局对收费站服务水平的影响程度尚不明确.文中以广韶高速太和收费站为研究对象,运用Vissim交通仿真软件进行仿真建模,对比分析不同军警ETC车道布局下ETC车辆、军警车辆、人工半自动收费(MTC)车辆等车种的平均行程时间、平均延误时间、平均排队长度等评价指标.仿真结果表明:经升级改造后,ETC车辆的各项评价指标改善显著,军警车辆受到较小的影响,MTC车辆未受到影响;在低峰、平峰时段中,2种军警ETC车道布局模式下收费站的各项评价指标差别较小,在高峰时段中,与前置式布局模式相比,后置式布局模式下ETC车辆和军警车辆的平均行程时间均提高了9.6%、平均延误时间均降低了12.8%、平均排队长度均减少了26.7%.因此,建议交通流量较大的大型收费站采用后置式军警ETC车道布局模式,交通流量较小的小型收费站可采用前置式或后置式军警ETC车道布局模式.      

基于排队模型的电子收费技术应用效益评价

定量分析了电子收费(Electronic Toll Collection，简称ETC)技术应用产生的社会经济效益。本文通过比较分析的方法，基于排队模型，建立了ETC技术应用在提高收费站通行能力、减少收费产生的交通延误以及降低能耗与尾气排放的效益评价模型。模型的计算结果表明，在收费站通行能力相对不足的条件下，ETC技术应用社会经济效益非常显著。     

基于概率模型的具有短车道的信号交叉口进口道通行能力研究

分析了短车道效应对进口道拓宽车道通行能力的影响,基于交通流理论和概率论,提出了考虑短车道排队阻塞情况下的信号交叉口进口道通行能力计算模型.该模型根据进口道中3种转向车流的比例、短车道几何特征以及信号周期计算一个信号周期中两种不同短车效应的发生概率,并计算各自情况下的进口道通行能力.进一步探讨了该模型中转弯车辆比例、短车道长度、信号周期长度、绿信比的变化对通行能力的影响.研究发现短车道对通行能力的主要影响因素包括左转车比例、短车道长度和绿信比,且当左转车比例在50％左右时,增加短车道长度能显著提高通行能力.此外,使用西安和上海的实测数据对本模型和HCM2000通行能力模型进行验证和对比,本模型的计算结果比HCM2000模型更加精确,误差小于200 pcu/h.     

快速相控阵ETC车道改造方案

2015年7月广东省并入全国ETC联网收费后,ETC用户剧增。特别是在珠三角区域,很多ETC车道车流量已经达到饱和状态,同时受车道类型、设备布局等因素影响,很容易造成ETC车道拥堵,导致整体ETC车辆通过速度不太理想。快速相控阵ETC车道改造方案可以提高车道利用率,提升收费站的通行能力。     

基于DSRC性能仿真方法的车道设施配置设计

在采用DSRC通信协议的ETC收费方式中,车道设备的不同配置会影响ETC的整体通信性能和通信可靠性.采用建模和计算机仿真的方法对系统性能进行估算,分析各种参数对ETC系统性能的影响,从而优化参数选择和ETC车道设施的配置,提出了一种ETC车道设施配置优化设计的方法.     

ETC通道通行能力与服务水平确定方法研究

ETC收费系统在我国得到越来越广泛地应用,但其通行能力方面的研究还有所欠缺,大多数是基于传统收费通道通行能力计算方法上的改进,不符合ETC通道交通流特性.在深入研究ETC系统设计的基础上,对ETC通道交通流特性进行分析,基于道路路段通行能力的计算方法,提出新的ETC通道通行能力计算方法.并通过对ETC通道的延误分析,提出基于平均延误的ETC通道服务水平划分方法,将ETC通道的服务水平划分为5个等级,并计算出不同等级服务水平下ETC通道的最大服务交通量.     

高速公路收费站通行能力研究

收费站的通行能力分析是公路建设中设计收费站时后项重要工作。本文在产地调查数据的基础上，应用M／G／模型，计算得到适合我国国情的在不同服务水平下的收费站最大服务交通量，并提出了一套分析收费站通行能力的计算方法。     

短车道对信号交叉口通行能力影响研究

针对交叉口进口道拓宽后形成的短车道,由于其长度的限制,存在因车辆排队溢出而造成阻塞的问题,结合交通流理论和概率论的相关成果,从定性分析和定量计算两方面研究了短车道排队阻塞对信号交叉口通行能力的影响。针对3种不同的信号相位方案,建立了考虑短车道潜在排队阻塞情况下的车道组通行能力计算模型,并通过仿真对模型进行了检验。在此基础上,进行了短车道条件下相关因素对信号交叉口通行能力影响的敏感性分析。研究发现在交叉口进口道存有短车道条件下,短车道长度、信号相位方案对通行能力起主要影响;同时对通行能力而言,存在最佳信号周期。     

安徽省ETC应用效益分析

对安徽省ETC系统应用效益进行分析。首先对ETC系统所产生的效益从直接效益、间接效益、交通性能、交通安全、能源环境、营运效率等进行多角度分析。然后,针对这些角度进行评价指标的选择,并应用评价指标的计算方法,对ETC系提高安徽省收费站通行能力、节省时间和节能减排等效益进行分析估计。最终通过分析估计得到ETC系统在安徽应用效益显著。     

基于交通仿真的拓宽交叉口服务通行能力研究

采用延误分析法研究路El拓宽后信号交叉El的服务通行能力，利用交通仿真软件VISSIM对拓宽交叉口进行交通流微观仿真，从而得到拓宽车道的延误曲线，建立了基于交通仿真的拓宽交叉口延误一流量模型。依据该模型提出了拓宽左转车道的基本服务通行能力的建议值，并给出了各修正系数以及实用服务通行能力的确定方法。     

基于间隙接受理论的信号控制环形交叉口通行能力计算

城市环形交叉口多已实施了信号控制,然而信号控制环形交叉口通行能力计算方法仍存在不足之处.在基于间隙接受理论计算通行能力时,临界间隙的确定方法多运用实际数据回归分析或假定临界间隙分布以概率论估计,与实际存在较大偏差,因而提出了一种考虑驾驶员行为、车辆行驶特征与入口几何特征的临界间隙计算方法.并运用该方法建立了信号控制环形交叉口入口单车道的通行能力计算模型,在模型中给出了信号控制时环形车道车流量的通用计算公式,该公式可描述不同相位控制时的环形交叉口环形车道车流量.给出了环形交叉口运行稳定时通行能力计算的迭代方法,确定了输入值与输出值.最后以长春市新民广场为例进行了计算,模型计算值为7916 pcu/h,仿真值为7582 pcu/h,误差为4.2%.与其他计算方法相比,模型计算值误差最小.