单向交通条件下交叉口通行能力分析与仿真

单向交通可大量减少交叉口冲突点、改善交通条件。基于HCM分析方法，对双向双车道十字交叉口实施单向交通前后的通行能力进行对比分析，给出了双向通行，一路双向、一路单向和两路单向3种交通条件下的交叉口的通行能力计算公式。以Corsim仿真模型为平台，以交叉口车辆平均信控延误为评价指标，对交叉口通行能力进行了验证。仿真结果表明，单向交通可提高交叉口的通行能力。     

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。     

设置导流岛的信号交叉口运行效果评价

为了评价设置导流岛的信号交叉口运行效果,选取通行能力和延误作为评价指标,结合仿真与评价技术开展研究.通过仿真对比分析信号交叉口设置导流岛前后通行能力表明:行人和自行车交通量及右转车道长度对导流岛交通疏导效果影响很大.在行人和自行车交通量较小、短右转车道情况下带导流岛的信号交叉口右转通行能力较高.采用IQA方法计算设置导流岛前后延误表明:大部分情况下带导流岛的信号交叉口机动车运行延误较小,只有在交通量很大的情况下,延误有增大趋势.可见,在行人和自行车交通量较小、右转车道长度较短的交叉口设置导流岛能提高通行能力,减小交叉口延误.     

基于通行能力的借对向车道左转交叉口信号控制模型优化

借道左转是一种在交叉口现有车道设置基本不变的情况下,为了保证更多的左转车辆可以快速通过交叉口而借用对向出口车道进行左转的新型交通组织方式。该交通组识方式适用于当前有专用左转信号相位且左转车流量较大的交叉口。基于苏州市人民路-十梓街交叉口的实际运行困境,在该交叉口进口道进行借对向车道左转的渠化设计和信号控制方案设计,以此来提高交叉口的交通流通行效率。通过分析车流到达情况和车道使用情况,基于传统交叉口通行能力公式,建立借道左转交叉口通行能力模型。接着以左转通行能力最大为目标,以预信号时长、借道左转车道的开口位置为优化变量,建立了交叉口信号控制方案优化模型,并采用迭代算法进行求解。最后通过仿真试验,利用人民路-十梓街交叉口的实际运行数据对所建立的优化控制方案进行验证,证明模型的有效性。结果表明:优化后的借道左转方案可以提高左转机动车通行能力,降低进口道延误,提高交叉口的整体运行效率;对于设置了借道左转车道的两个南北向进口道,左转车道的平均延误分别降低了35%和33%,平均排队长度也有显著下降,且对没有设置借道左转的东西进口道影响较小,说明该借道左转组织方案在左转车流量较大的交叉口适用性良好,具有实践价值和可操作性。     

信号交叉口拓宽专用双左转车道通行能力研究

在北京市3个信号交叉口拓宽双左转车道交通流数据调查的基础上,应用数理统计学方法对拓宽条件下专用双左转车道的交通运行特性和释放流率进行了研究.发现拓宽专用双左转交通流释放流率呈现出明显的两阶段特性,结合该特性给出了通行能力计算模型,最后采用仿真的方法对模型进行了验证.结果表明:通过与HCM提出的方法对比发现,文中提出的模型更能合理的计算拓宽条件下专用双左转车道的通行能力.      

交叉口直行待行区设置研究

在交叉路口极其复杂的交通流运行状态的情形下,结合待行区设置的基本条件,深入研究有无直行待行区通行能力模型和延误模型的异同。分析了设置直行待行区前后绿灯间隔时间和有效绿灯时间等信号控制参数变化的情况,并精确运用数学公式推导出通行能力的增加值以及延误时间的减少值。最后结合实例交叉口,并通过仿真进行交通运行效率分析,结果表明:一般在流量比或饱和度比较大的情况下设置直行待行区,充分利用路口的空间闲置区域部分,提高直行车道的利用率,最大限度达到时间和空间的相互转换的目的,从而不仅提高直行车道的通行能力,降低车均延误时间,而且还在一定程度上提高交叉口的通行能力,减少了整个路口的延误,验证了模型的正确性和适用性。     

一种改进的移位左转车道信号控制方法及其效用分析

针对交叉口传统移位左转交通组织存在的交通冲突与通行效率问题，提出了一种改进的移位左转车道设置方法，并分析改进前、后的交通冲突状况。综合考虑行人与非机动车的过街需求，分析路段左转信号与交叉口主信号之间的协调控制关系，设计改进的移位左转交叉口相位方案，建立移位左转交叉口设计要点计算模型，包括移位左转车道长度、路段左转变道段长度、路段左转车储存段长度。假设车辆到达服从泊松分布，推导并建立改进的移位左转交叉口各相位的延误计算模型。以车均延误最小为目标，构建改进的移位左转交叉口信号控制参数优化模型，采用穷举法给出其求解算法。从左转交通量、移位左转车道长度、交叉方向右转车辆比重3个方面分析改进方法的适用条件，并借助VISSIM仿真，使用在哈尔滨市交叉口收集的数据验证改进方法的效用。研究结果表明：当移位左转车道长度为100 m左右时，该交通组织方式可以发挥最大效益；改进的移位左转交通组织较改进前交叉口车均延误下降了16.1%，验证了所提改进方法的有效性；当左转交通量小于400 pcu·h^-1，交叉方向右转交通量比重大于25%时，采用改进的移位左转方法，交叉口的通行效率改善更加显著。研究成果可为移位左转车道的设置及信号配时提供依据。     

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。     

两种交叉口信号相位设计方法的比较

针对交叉口交通需求和供给条件的不对称性，在简要回顾对称流向放行相位设计方法及相关理论发展的基础上，介绍了各进口单独放行的相位设计方法，通过模型和算例，对两种设计方法进行特性比较，得出了各进口单独放行方法设置直行左转合用车道，可以最大限度地平衡各流向车道的利用率、车流饱和度和延误。但交叉口的总通行能力较小，饱和度和延误相对较大。     

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。