基于混合交通流的路段非机动车速度-流量关系研究

非机动交通是我国城市交通的一个重要组成部分,除了个别城市,不同规模的城市交通出行方式中,非机动车交通出行占有较大的比重。以大量路段实测数据为基础,运用数理统计方法和spss软件统计分析功能,研究机非物理隔离路段,不同电动自行车混入比例下,自行车、电动自行车、混合非机动车速度-流量关系模型,并将模型应用于实际,即作为道路新建或改建时非机动车道宽度设置的参考依据。     

���е�··�����г�����ϵ���о�

车辆换算系数是统计交通流量的基本参数，为了准确计算道路的交通流量，有必要将自行车换算成标准小汽车。以往研究认为自行车相对于标准小汽车的换算系数为0.2，本文对城市道路路段自行车换算系数进行了研究，发现这个数值用在城市道路路段上已经不够准确。城市道路路段分为有机非物理隔离设施和无机非物理隔离设施两种形式，换算系数也应该根据这两种情况分别计算。本文提出了车道有效宽度的概念，建立了自行车相对于机动车的换算系数模型，并结合模型，利用石家庄交通调查实测数据，分别得到城市道路路段有、无机非物理隔离设施两种情况下的自行车换算系数。     

基于SMI的电动自行车骑行者视觉行为分析

为研究电动自行车骑行者的视觉行为特征,明确其对电动自行车行驶安全的影响,采用德国SMI IVIEW X帽子式眼动仪对电动自行车骑行者在包含机非混行、行人非机动车混行、机非隔离3种类型的固定路段开展了眼动实验,获取了骑行者在不同的道路环境中的眼动参数,包括眼动时间、视角分布、注视持续时间和注视点分布等。根据数据结果,结合现状电动自行车路段行驶状况提出了相应的管理对策建议：在有条件的地方应当尽量将非机动车和机动车分离,设置合理的非机动车道和路边停车带,减少机动车对非机动车骑行的影响;同时应将人行道和非机动车道分离,减少电动自行车和行人之间的冲突隐患。     

双向两车道路内停车影响下的阻滞延误模型

为定量研究设置路内停车引起的路段机动车交通流延误,将延误的产生阶段划分为减速驶入和加速驶离路内停车路段以及低速行驶在路内停车路段3个阶段。根据车辆到达路内停车路段是否相互影响,以一幅路双向两车道道路为研究对象,分别应用排队理论和交通波理论,构建以速度、密度为主要参数的阻滞延误模型,且将机动车驶经路内停车路段时是否有车辆进出路内停车位这两种情况分开考虑。分别计算机动车仅与非机动车发生冲突时导致的延误,机动车与非机动车和停放车辆同时发生冲突时由车辆进出停车位诱增的延误。在此基础上,通过实测数据先后建立相应的速度—流量模型和速度—密度模型对阻滞延误模型的参数进行标定。最后通过应用算例验证模型的可行性。     

基于VISSIM仿真设置路内停车位的交通量条件

路内停车位挤占道路空间资源,导致道路通行能力降低、交通安全存在隐患。有必要探究设置路内停车位的交通量条件,使整体停车效率最大化。以机非混行条件下的单幅路为研究对象,结合常州市路内停车调查数据,通过VISSIM仿真的方法研究设置路内停车位对路段交通流造成的影响。利用VISSIM建立路内停车模型,设定机动车饱和度为0.1至1.0(步长为0.05)、非机动车饱和度为0.1至1.0(步长为0.1),共模拟190个机非混行场景,分析不同饱和度条件下的机动车和非机动车车均延误。参考交通影响评价中的长路段评价方法,选取其中的延误率作为设置路内停车位后路段服务水平的评价指标,提出机非混行路段设置路内停车位的机动车和非机动车交通量条件。     

ƽ���źŽ������ת������΢�۷���ģ�͵��о�

混合交通是我国城市交通的主要特征，特别是在平面信号交叉口。同相位不同方向行驶的机动车和自行车之间产生大量的干扰，严重影响了交叉口的通行能力，增加了安全隐患，给交通管理带来了难以治理的问题。微观行为模型是研究机非混合交通的有效工具，本文基于三相位信号控制交叉口处的机非混合交通问题，分析了影响机动车右转弯通过交叉口的主要因素，建立了右转机动车在信号交叉口内穿越直行自行车的微观行为模型和自由行驶模型，并利用实测数据对模型参数进行了标定，验证了模型的有效性。该模型揭示了信号交叉口处的机非干扰机理，为进一步研究混合交通条件下机动车的微观行为模型提供了一种方便、高效的仿真分析手段。     

混合流下非机动车道基本需求宽度的设计

为弥补在非机动车道设计方面对电动自行车考虑不足的情况,有必要对由人力/电动自行车组成的饱和混合流下非机动车道基本需求宽度进行研究。以非机动车饱和混合流为研究对象,从非机动车的物理运动宽度组成出发,通过构建多重线性回归模型分析了非机动车物理运动宽度的影响因素,对分类自变量进行组合筛选;建立了不同组合类型下的非机动车速度与运行摆幅、路侧安全净距线性模型,得到性别为女性、年龄为老年和车型为电动自行车为最不利组合的结论;根据非机动车道的85%位运营速度确定最不利组合下的非机动车物理运动宽度,进而确定非机动车道基本需求宽度;针对非机动车道宽度合理性验证的准确性问题,从稳定性角度提出了运用速度熵来验证基本需求宽度合理性的方法,并以多条非机动车道路段为例进行了实测验证。研究结果表明：在隔离栏和划线下,非机动车单车道基本需求宽度分别为1.65、 1.50 m;在绿化带、隔离栏和划线下,非机动车两车道基本需求宽度分别为2.90、 2.80、 2.65 m。在同一车道数和隔离方式下,车道宽度越宽,交通流速度熵越高;随着非机动车道宽度增加,以基本需求宽度为拐点,非机动车道的交通流速度熵变化幅度增大,稳定性更...     

混合交通流条件下区域交通信号控制优化模型

针对传统区域交通控制技术无法应对机非冲突干扰的问题,结合中国城市道路混合交通流的特点,研究了交叉口与路段非机动车对机动车的干扰。分析了区域路网机动车交通特征,确定了混合交通特性相似的区域。基于路段非机动车的阻滞作用,分析了交叉口通行能力的折减与相邻交叉口相位差的优化。以区域路网机动车总延误为优化目标,建立了非机动车影响条件下的区域交通信号控制优化模型,优化了信号周期时长、绿信比和相位差等参数,并利用遗传算法求解模型。利用VISSIM仿真软件,以上海市杨浦区五角场环形区域路网为例对优化模型进行验证。验证结果表明:现状信号控制方案下区域路网7个交叉口机动车的车均延误为24.5~42.9s,平均为35.99s,路网总延误为256.39h,优化后交叉口的车均延误为21.8~36.4s,平均为30.12s,路网总延误为214.57h,7个交叉口车均延误减少了10%~24%,平均为16.31%。可见,优化模型能够显著降低区域路网车均延误与总延误,提高区域路网通行效率。     

信号交叉口机非交通冲突安全评估

针对机非冲突多角度、强随机性等特征,建立了机动车"安全制动区"模型,采集机动车和非机动车轨迹,提出了基于安全制动区的机非冲突判别方法.基于距离碰撞时间和冲突速度两参数,提出一种新的机非冲突严重程度分析方法.以长沙市4个信号控制交叉口为例,采集机非冲突和相关交通运行参数,探讨了机非冲突次数和交叉口安全风险程度的影响因素.研究结果表明:基于安全制动区的机非冲突判别方法能适应中国城市交叉口混合交通流特征,机动车和非机动车流量是影响机非冲突数量的主要因素,交叉口面积、车道数、交通流量是影响交叉口安全风险程度的主要因素.     

非机动车跟驰模型的研究

交通仿真技术的广泛应用,提高了方案预测的准确性和实时再现性。在以模拟机动车为主的仿真软件不能较好满足国内混合交通的背景下,非机动车跟驰模型的研究尤为重要。论文首先参照机动车定义了非机动车的虚拟行车道,提出了跟驰状态的判断条件,以此作为非机动车跟驰行为的研究基础。其次,以车辆间应保持的最小安全车头间距为思路,充分考虑非机动车中电动自行车与自行车之间的差异,构建了非机动车的跟驰模型。最后,将模型所涉及的参数与宏观的交通流参数联系起来,通过流量、速度和密度关系,验证了模型的有效性。研究对于完善现有的交通仿真软件具有一定的参考和实用价值。     

A Probability Model of Bicycles Crossing Vehicle-bicycle Separation Lines

Vehicle-bicycle separation lines are frequently used to isolate motor vehicles from bicycles on China's urban roads. Conflict between motor vehicles and bicycles exists in these road sections. It is regularly caused by bicycles crossing the vehicle-bicycle separation line onto the motor vehicle lane. Thus, it is imperative to research the probability of crossing travel of bicycles. First, two presumptions for bicycles to cross travel are stated. One is that bicycles need to cross the traffic marking; the other is that the space among the adjacent motor vehicle flows is available for bicycles to cross. With this observation, the probability of conflicts between motor vehicles and bicycles can be obtained as a product of their probabilities. Based on this probability, the result was summarized as follows: the probability for bicycles crossing the traffic marking obeys a negative exponential distribution, which is derived. The result was shown by theoretical analysis and was compared to actual survey data. The available probability for bicycles entering into motor vehicle flow was found by the use of a traffic survey. Therefore, a probability function was proposed with different spaces that led to a probability model for vehicle-bicycle conflicts. At last, using the survey data, the probability model proved to be correct.     

基于交通仿真的单向平面分流路网研究

为解决机非混行造成的交通低效问题,构建单向平面分流路网,即以机动车干路单向交通组织为基础,以机动车支路和自行车、公交专用路双向交通组织为辅助的公交专用、机非分离的路网模式。首先,采用VISUM,VISSIM模型,对单向平面分流路网与传统混合路网的路网特性、交通运输效率进行分析,结果表明,分流路网在交通绕行、转向比例方面与传统混合路网基本一致。其次,在对两套路网体系进行优化设计的基础上,通过仿真分析,得出单向平面分流路网的运输效率远高于传统混合路网。最后指出,将干路单向化处理,发挥单向道路的横向可穿越特性,辅以减少干路绕行的支路体系,是单向平面分流路网实现高效运行的关键。     

基于改进社会力的单向流电动自行车行为建模研究

电动自行车作为一种便捷高效的出行工具，已在许多国家被广泛使用，但对电动自行车微观行为的研究仍十分有限。在上海海事大学对电动自行车驾驶行为进行观测实验，提取电动自行车轨迹数据，以纵向间距、速度差、侧向净距、水平间距作为特征变量，利用CART(Classification and Regression Tree)决策树分类结果建立电动自行车骑行决策行为规则。然后，基于社会力模型，分别引入超越力、跟随力等改进行为力模拟电动自行车的超越、跟随等骑行决策行为。考虑公式超越力、固定值超越力和临时目标点超越力这3种超越力形式，通过实际观测数据和仿真结果比较进行参数标定和模型验证，选取单向流电动自行车行驶场景开展数值仿真分析。结果表明：临时目标点超越力的改进社会力模型在超越过程中的轨迹误差最小，电动自行车超越时所需要的横向间距与超车时横向速度、超车完成时间成正比，最佳超车横向间距为2 m。     

�źŽ���ڻ�Ͻ�ͨ������Ӱ�켰����㷽���о�

运用概率统计、混沌时间序列中小样本数据方法，分析了干扰对混合交通流速度的影响，结果表明干扰不影响交通速度的随机性，但是会降低混合交通的速度，而自行车群的干扰对机动车运行速度的影响大于单辆自行车，并且机动车车头时距在自行车周期性干扰下，对运行特性将由随机性变为混沌特性；接着从微观角度提出了干扰的计算方法。这些研究结论将为科学地进行交通管理奠定基础。     

�������ת��������Խ����BP����ģ�ͼ������ȷ���

机非相互穿越模型是信号交叉口混合交通微观仿真系统中反映机动车和自行车相互影响的核心模型. 为了描述交叉口处机动车穿越自行车流的决策行为,分析了两相位信号交叉口右转机动车穿越邻道直行自行车的微观行为,提出了基于BP神经网络的机动车穿越决策模型. 以北京2个交叉口调查数据为基础,对该模型验证并与Logistic模型比较,结果表明BP模型优于Logistic模型且具有较好的预测精度. 根据所建模型的映射关系计算出系统输出对输入参数的一阶灵敏度矩阵,灵敏度分析结果表明,自行车提供给机动车的穿越间隙是影响机动车穿越决策行为的决定性因素,且间隙在2.76s～2.96s变动时对机动车穿越决策行为影响最大.     

交叉口右转机动车穿越决策BP仿真模型及灵敏度分析

机非相互穿越模型是信号交叉口混合交通微观仿真系统中反映机动车和自行车相互影响的核心模型. 为了描述交叉口处机动车穿越自行车流的决策行为,分析了两相位信号交叉口右转机动车穿越邻道直行自行车的微观行为,提出了基于BP神经网络的机动车穿越决策模型. 以北京2个交叉口调查数据为基础,对该模型验证并与Logistic模型比较,结果表明BP模型优于Logistic模型且具有较好的预测精度. 根据所建模型的映射关系计算出系统输出对输入参数的一阶灵敏度矩阵,灵敏度分析结果表明,自行车提供给机动车的穿越间隙是影响机动车穿越决策行为的决定性因素,且间隙在2.76s～2.96s变动时对机动车穿越决策行为影响最大.     

白行车阻滞干扰对交通流的延误影响模型

机非混合交通流是我国城市交通的一个主要特征,在机非混行路段,自行车对机动车的行驶会造成干扰影响,容易造成交通延误,目前尚缺乏对这种延误进行分析的数学模型和计算方法．本文针对交通流中出现的离散流和连续流的不同情况,分别采用概率论理论和流体动力学理论两种不同的方法提出了机非混行路段的自行车阻滞干扰对交通流的延误影响模型。该...     

韩山隧道工程横断面设计

文章从远期隧道拓展、施工技术难点、通风排水要求、运营管理、洞口景观效果和工程造价等方面对徐州市韩山隧道工程横断面设计进行比选,建议近期工程采用连拱隧道,在机动车道外侧设置非机动车道和人行道,远期工程连拱隧道仅供机动车通行,在连拱隧道左右侧各设置1个附洞,专供行人和非机动车通行。     

周家嘴路车流起动波速统计研究

通过实际观测和统计分析 ,论证了平面交叉口红灯转绿灯时车流起动波速可以满足正态分布假设 ,更可以满足泊松分布假设 ,后者拟合优度高于前者。揭示了在周家嘴路条件下 ,随着车辆排队长度增加 ,起动波速会相应变大 ,呈负指数规律上升的趋势 ,与低速混合路段有明显差异。据此建议 ,如将交通流动力学模型应用于高速公路或城市高架道路一类问题时 ,状态指数取值在 2 .5左右为好。     

连续流交叉口左转非机动车优化设计方法

为了提升连续流交叉口的通行能力,消除其主信号处左转非机动车与直行机动车的冲突,提出了一种左转非机动车优化设计方法.优化模型以机动车通过量最大为优化目标,考虑了信号相位相序、周期时长、绿灯时长等约束条件,建立线性规划优化模型.通过案例和敏感性分析,验证了该设计方法的优化效益.研究结果表明,该方法不仅能在高流量情况下显著提升交叉口通行能力,使得原本处于过饱和状态的交叉口变为不饱和,而且在高流量或低流量情况下,都有助于减少交叉口延误.进一步发现,左转非机动车流量每增加100辆/h或直行机动车流量比例每增加1.5%(直行机动车流量比例大于40%),优化设计对机动车最大通过量的提升比例增加4.5%.