高速公路改扩建分离式立交左入导改匝道控制方法

为解决两侧新建模式下高速公路枢纽互通改扩建期间形成的匝道左入导改点，存在的合流区车辆速度离散程度高、匝道车辆左入汇入主线风险隐患突出、S型切换车辆加速条件受限等问题，通过分析左入导改点车辆运行特征，提出了高速公路改扩建分离式立交左入导改匝道控制方法，包括入口匝道控制、速度引导、碰撞预警等主动交通控制策略，以确保在左入汇入合流区处匝道上车辆行驶速度与主线内侧车道上车辆接近，提升匝道左入汇入行车安全水平。甬台温高速公路改扩建工程(三门麻岙岭至临海青岭段)的吴岙枢纽互通实践效果表明，在枢纽互通改扩建期左入导改点实施主动交通控制，有利于保障行车秩序、降低合流区速度离散性、提升交通安全水平。     

高速公路改扩建分离式立交左入导改匝道控制方法

为解决两侧新建模式下高速公路枢纽互通改扩建期间形成的匝道左入导改点，存在的合流区车辆速度离散程度高、匝道车辆左入汇入主线风险隐患突出、S型切换车辆加速条件受限等问题，通过分析左入导改点车辆运行特征，提出了高速公路改扩建分离式立交左入导改匝道控制方法，包括入口匝道控制、速度引导、碰撞预警等主动交通控制策略，以确保在左入汇入合流区处匝道上车辆行驶速度与主线内侧车道上车辆接近，提升匝道左入汇入行车安全水平。甬台温高速公路改扩建工程(三门麻岙岭至临海青岭段)的吴岙枢纽互通实践效果表明，在枢纽互通改扩建期左入导改点实施主动交通控制，有利于保障行车秩序、降低合流区速度离散性、提升交通安全水平。     

高速公路改扩建分离式立交左入导改匝道控制方法

为解决两侧新建模式下高速公路枢纽互通改扩建期间形成的匝道左入导改点，存在的合流区车辆速度离散程度高、匝道车辆左入汇入主线风险隐患突出、S型切换车辆加速条件受限等问题，通过分析左入导改点车辆运行特征，提出了高速公路改扩建分离式立交左入导改匝道控制方法，包括入口匝道控制、速度引导、碰撞预警等主动交通控制策略，以确保在左入汇入合流区处匝道上车辆行驶速度与主线内侧车道上车辆接近，提升匝道左入汇入行车安全水平。甬台温高速公路改扩建工程(三门麻岙岭至临海青岭段)的吴岙枢纽互通实践效果表明，在枢纽互通改扩建期左入导改点实施主动交通控制，有利于保障行车秩序、降低合流区速度离散性、提升交通安全水平。     

高速公路车道分配与入口多匝道协同控制方法

为提升多车道高速公路主线合流区通行效率，由于主线合流区各车道交通特征差异，针对多条匝道相互合流再一同汇入主线的情况，分析了主线合流区流量均衡状态、各车道饱和状态和匝道流量对通行效率的影响，提出了多车道高速公路车道分配与入口多匝道协同控制模型，主要通过主线车道控制引导上游主线车辆提前选择合适车道行驶，同时采用入口多匝道控制协调匝道合流区各汇入匝道车辆的驶入，实现主线和匝道的通行效率最大化提升。仿真验证及工程应用结果表明：通过主线车道控制引导上游主线车辆尽量选择内侧车道行驶，尽管会增加内侧车道行驶车辆的车均延误，但明显降低了主线和匝道的整体车均延误，说明主线车道控制与入口多匝道控制相结合对合流区通行效率提升优势明显，且主线合流区各车道流量均衡有助于提升入口匝道汇入效率。     

高速公路主线提前换道与入口匝道协同控制研究

为提高多车道高速公路合流区采用入口匝道控制的管控效果，针对多车道高速公路不同车道之间的交通特性，通过调整合流区路面标线施划方式，提出了多车道高速公路主线提前换道与入口匝道协同控制策略。利用主线提前分散换道诱导更多主线车辆选择内侧车道行驶，以降低主线上游驶入合流区选择外侧两车道的比例，而入口匝道控制根据主线外侧两车道流量动态调整匝道车辆汇入主线的时机和数量，以达到合流区整体运行效率最优，提升合流区通行能力。案例分析发现，在入口匝道流量为600 pcu/h时，若主线上游流量分别为3 600、4 800和5 400 pcu/h,诱导150 pcu/h主线车辆提前换道可以分别降低整体车均延误4.41%、7.57%和50.55%,诱导300 pcu/h主线车辆提前换道可以分别降低整体车均延误5.94%、10.39%和61.03%,验证了协同控制策略的有效性。     

基于匝道通行能力的互通式立交改扩建方案研究

为了合理选择互通式立交改扩建方案,保证改扩建后互通式立交能满足远期交通需求,该文从互通通行能力的窄点——匝道与主线连接部分的合流区及分流区的通行能力入手,分析互通在改扩建后的通行能力及服务水平,并为互通改扩建方案的选择提供依据。以已建成通车的沪宁高速公路无锡枢纽互通扩建工程设计作为案例,应用通行能力分析结果,证明了最终确定的"八车道直接拼宽、维持原来匝道布局及匝道标准"的方案是合理可行的。     

高速公路互通式立交入口管理策略研究

高速公路互通式立交入口区是影响立交整体运行的关键点段,为了减轻入口合流区的拥挤、提高高速公路互通式立交的整体效率、提高车辆行驶的安全性,在交通需求增大到一定程度时,要采用一些交通管理控制措施。根据互通式立交匝道入口区域的特点,本文对高速公路网可靠性作用较大的互通立交匝道和主线的管理控制策略进行了研究。分析了入口合流区的几何和交通特性,对匝道和主线分别提出了不同管理控制策略,即:高速公路匝道入口控制策略和主线车道运行约束策略。     

高速公路加速车道上车辆的汇入模型

为了揭示高速公路合流区加速车道上车辆的运行规律，利用摄像机等观测仪器对中国许多省市高速公路合流区匝道车辆的汇入特征数据进行了大量调查。在对大量调查数据进行分析处理的基础上运用微分法建立了匝道车辆的汇入模型和行驶距离模型。该模型不但解释了调查结果，而且对高速公路规划设计、控制管理等工程实践有重要的指导意义。     

高速公路互通立交安全性评价研究综述

高速公路互通立交区道路、交通和行车环境条件的复杂程度远高于基本路段，是制约高速公路运行安全和通行效率的瓶颈路段。互通立交安全性评价研究虽取得了一系列成果，但离实际应用仍有一定差距，有必要对其研究现状进行回顾、总结与展望。为此，针对互通立交安全性评价研究进行系统梳理和总体框架搭建，将其具体分为人因工程理论、交通冲突理论、运行速度协调理论三大理论，事故统计法和层次分析法两大方法，并对其进行综合评述。研究结果表明：人因工程理论适用于主线和匝道的安全性评价，能更准确排查行车安全隐患点、段，但应考虑车辆类型和合理的试验样本量，提高评测指标的稳定性；交通冲突理论适用于主线上存在明显交通冲突区域的安全性评价，但未考虑道路条件对安全性的影响，且应进一步完善交通冲突评价指标体系、划分阈值以及分、合流形式的研究；运行速度协调理论较为成熟，已应用于高速公路基本路段的安全性评价，但主线和匝道的运行速度段落划分和预测模型精度均有待进一步提高；事故统计法的结论客观可靠，但事故数据统计和共享难度大，层次分析法可确定安全性评价的重点内容和关键影响因素，但评价结果主观性较强，2种方法的适用性均存在较大限制。未来研究应针对主线和匝道两大区域系统展开，评价对象应包括分流影响区、合流影响区和衔接过渡区三大路段，建议聚焦人因工程开展深入研究，以最小的代价创建符合人机功效学的互通立交安全运行环境条件。     

基于匝道控制的快速路合流区通行能力分析

对快速路合流区交通运行特性进行了研究,由交通调查数据得出合流影响区汇入车辆数与主线车道交通量的关系.通过研究合流区通行能力及其影响因素,由交通运行特性及运营管理的需要,给出了合流影响区通行能力定义;用实地调查数据并借助交通仿真技术对分析需要数据进行补充,得出主线到达流率、汇入流量和合流影响区通行能力三者间的关系.应用回归分析方法得出快速路合流影响区通行能力计算模型,并借鉴RWS-C控制策略提出基于影响区通行能力的匝道控制方法.      

高速公路加速车道长度设计与车辆汇入模型研究

为了探讨加速车道长度对高速公路主线交通流的影响,利用可接受间隙理论,分析上匝道合流区通行特性和通行能力;基于最小车头时距,研究了加速车道上车辆汇入高速公路主线的概率;以高速公路主线和加速车道的车流量、最小车头时距等参数为基础,优化了高速公路加速车道长度设计方法,获得了入口匝道交通流控制模型.结果表明:运用该方法设计高速公路加速车道长度,控制入口匝道交通流,在高速公路主线车流量不变的情况下,入口匝道车流量比传统方法增加了近1倍.     

基于视频识别的互通合流区交通冲突空间分布

为深入研究高速公路互通合流区交通冲突空间分布特征,克服传统数据采集的条件限制,弥补断面数据采集的缺点,利用无人机视频采集高精度、区域连续的多车辆轨迹数据,并运用OpenCV视频自动分析系统和Matlab扩展工具,依据帧间差分法和时空上下文视觉跟踪算法原理,进行车辆识别与跟踪,记录采集范围内车辆每一帧的微观车辆运动数据。运用交通冲突识别指标TDTC(Time Difference to Collision)同时识别同车道和异车道冲突,将交通冲突分为严重冲突、中度冲突和一般冲突,并使用累计频率法确定严重冲突与中度冲突的阈值为3.1 s,中度冲突与一般冲突的阈值为7.8 s。依据地面坐标绘制直观的交通冲突空间分布图,并进行了量化统计分析。发现在靠近互通合流区匝道出口处及合流区末端是交通冲突比较集中且交通冲突比较严重的区段;整个互通合流区的严重冲突率呈现先增后减再增加的趋势;主线交通量比匝道交通量对交通冲突率空间分布的影响大,匝道大车比例比主线大车比例对交通冲突率空间分布的影响大。     

基于元胞自动机的高速公路匝道交通影响分析

基于单车道高速公路元胞自动机模型,提出了可以描述匝道交通行为的元胞自动机模型,并应用该模型进行了高速公路匝道交通仿真实验,发现高速公路主线交通饱和度、匝道交通流量以及匝道交织区长度是影响高速公路匝道交通汇入主线效率的主要因素,当匝道流量控制在频率低于10s/辆且交织区长度设置在125～150m范围内时,匝道交织区承受能力的改善效果最为明显。     

考虑分心驾驶行为的高速公路合流区安全性评价方法

现有的公路项目安全性评价主要基于车辆运行速度的协调性,并未考虑交通状况和驾驶人可能出现的注意力不集中情况。考虑驾驶人分心驾驶和交通状况,提出一种高速公路合流区安全性评价方法：将驾驶行为、交通流及合流区几何设计等因素纳入到安全评价模型中,构建高速公路合流区的Vissim仿真模型,通过设置临时走神的持续时长和发生概率这两个参数实现对分心驾驶行为的模拟;采用灰色聚类方法综合评价高速公路合流区的交通安全性,构建入口匝道合流区的风险预测模型,并应用该模型预测依托工程高速公路入口匝道合流区的交通安全风险。研究发现入口匝道合流区的风险预测值符合多元线性回归,在相似的交通流状态下随着走神时间、走神概率的增加而单调递增。除了驾驶行为因素,交通量、主线与匝道运行速度差是影响合流区交通安全的另外两个主要因素。当高速公路主线交通量较大时,合理的限速可以降低合流区的风险水平。提出的考虑分心驾驶行为的安全性评价方法可快速、全面地评价合流区的风险水平,为制定合理的交通管制措施、改善公路合流区交通安全提供理论依据。     

喇叭形互通式立体交叉改扩建方案探讨

承担着交通转换的互通式立体交叉的改造是高速公路改扩建工程中的重点和难点之一。文中结合京港澳(北京—香港—澳门)高速公路湖北境北段的互通实际,探讨两种典型改扩建方案——主线上跨匝道类和匝道上跨主线类的改造步骤和保通方案。     

城市快速路入口匝道速度控制研究

针对现有城市快速路入口匝道控制方法中驶入匝道的车辆需停车后才能汇入主线的典型问题,提出了对城市快速路入口匝道进行速度控制的方法。以速度为控制参量,在传统的需求-容量控制的基础上,提出了匝道汇入速度控制方法,使匝道上的车辆能够不停车地汇入主线;根据快速路主线上下游的通行能力以及运行特征,得到匝道汇入率,再由交通流基本流密速关系,确定匝道上车辆的控制速度。以上海市典型匝道———内环内侧武宁路上匝道为例,借助Vissim仿真软件,建立微观仿真模型,对该入口匝道进行速度控制的仿真评价。结果表明,与定时控制和无控制相比,对入口匝道进行速度控制可以减少路网平均延误和匝道平均延误,提高主线下游平均车速;减少匝道车辆平均停车次数。该类方法特别适合于上坡汇入高架快速路的匝道控制。     

基于交通冲突的客货分离式高速公路互通立交合流间距研究

为了合理确定客货分离式高速公路互通立交匝道合流间距,以交通冲突理论为基础,借助VISSIM仿真平台,依托某客货分离式高速公路改扩建互通立交项目,通过实地调研交通量及交通组成,定义了客货分离式互通立交方向合流段、客货合流段,建立了客货分离式高速公路互通立交仿真模型,以不同条件下平均交通冲突率、平均排队长度、平均停车次数为量化指标,得到了客货分离式互通立交客货合流段(不宜小于130m)、方向合流段(不宜小于120m)的合理间距,为客货分离式高速公路互通立交改造提供技术参考。     

高速公路主线同侧连续入口最小间距研究

以高速公路互通式立交主线同侧连续合流形式为研究对象,通过对大小型车的加速特性进行分析,并基于可插入间隙理论,确定了不同匝道车道数车辆汇入主线的加速车道模型;然后通过分析驾驶员操作规律,考虑反应距离、决策距离、换道或减速距离3个方面的需求,建立了主线车辆与下游匝道汇入车辆间安全视距模型;最后确定以小型车为研究对象的加速车道长度值与换道模型确定的安全视距值之和,建立高速公路主线同侧连续入口最小间距计算模型,并提出了基于主线和匝道设计速度、入口匝道车道数的高速公路主线同侧连续入口最小间距指标值。研究成果是对我国有关规范和设计细则的完善和补充。     

基于交通需求的互通式立交方案设计研究

以某两条高速公路三岔交叉的枢纽互通为工程背景,为保证主交通流线的连续性首先判断主交通流方向,对该互通匝道-主线连接进行合理性验算,判断连接处服务水平等级并进行分析,结果表明:为保证该互通通行能力和运行安全及其主线连续性,将原有的T型枢纽互通改为Y型主线分合流形式枢纽互通。     

高速公路的交通管理与控制

本文详细叙述了高速公路的交通管理和交通控制的方方面面，其目的、任务以及驾驶人员、行人，尤其是车辆运行控制和车辆要求，行驶间距、速度、行车注意事项，匝道与主线控制安全，安全设施的管理均一一涉及，是一篇内容丰富的论文。