城市路网交通流元胞自动机模型研究

研究城市路网交通流的动态特性,揭示交通拥堵、环境污染和交通事故的产生原因和规律,能为城市交通问题的解决提供理论依据.元胞自动机模型是研究城市路网交通流动态特性的一个有效工具,能够再现许多重要的交通流特征.从路段模型、交叉口模型和路网模型3个方面总结和评述了国内外各种典型交通流元胞自动机模型.在现有模型的基础上,通过对车辆起讫点分布、路径选择行为、双向通行多车道路段车辆换道规则、不同控制交叉口的车辆更新规则以及网络拓扑结构等方面进行改进,可以提高元胞自动机模型在城市路网交通流仿真中的真实性.     

城市道路指路信息对进口道车流交织长度及通行能力的影响

基于高速公路交织段的概念,结合城市道路间断流运行特征及路侧指路信息对交织车辆的影响机理,提出城市道路交叉口进口道车流实际交织长度的确定方法.根据道路交通设计特征及驾驶员变道行为特征分别确定了城市道路进口道交织段的起讫点.选取上海市典型交叉口对车辆换道行为及微观行车特征进行视频观测,共获得159个有效样本,分析了车辆换道决策点在信息指示标志附近的分布规律,结果显示,换道决策点在信息指示标志附近呈正态分布.结合指路信息的影响改进了现有交织段通行能力计算模型,比较了该交叉口三个典型断面的通行能力:停车线断面、交织段断面、路段断面,并指出随指路信息位置变化时交织段通行能力的变化趋势,据此提出指路信息最佳设置位置.     

宁夏109国道事故多发地点处治中的交通管制

109国道事故多发地点处治过程中采用边通车边施工的方法。因此,在施工作业过程中的交通管制就显得尤为重要。以109国道事故多发地点处治过程中的交通管制为例,分析了交通管制区划分的基本原则,并对双车道公路事故多发点现场处治过程中3种典型路段(直线路段、弯道路段、交叉口路段)的交通管制进行了详细说明。     

基于元胞自动机模型的路侧停车行为对交通流的影响研究

针对路侧停车带来的进出停车位排队延误、低速巡游降低通行效率、过量停车加剧交通负荷等问题,研究了路侧停车对路段动态交通流的影响分析方法。基于视频识别算法,提取路侧停车车辆在驶入车位过程中的运行轨迹和速度波动数据,解析路侧停车过程中的驶入行为特性,并按照行为差异将停车车辆停车全过程细分为进入路段、寻找车位、找到车位、驶入车位、静止停放、驶离车位、汇入路段和错失车位8类状态;分别依据停车车辆和通行车辆的实际驾驶行为,从跟驰特征、速度矫正、换道规则和位置更新等方面对路侧停车元胞自动机模型进行了改进;在选择目标车位时综合考虑了步行至目的地时间和驶入车位耗时2个要素。与常规通行车辆相比,深入分析了停车车辆提前换道和停车完后汇入路段行为对后车的影响。基于实际交通流数据对仿真模型进行参数标定,经验证,模型拟合度为77.6%;仿真分析了在差异化的停车需求强度下,巡游速度对道路通行能力和延误时间的影响规律。结果表明:固定的巡游速度和停车需求强度下,道路延误时间随道路交通量先增加后减少;在低停车需求强度下,巡游速度对道路通行能力影响微弱,在高停车需求强度下,当巡游速度从30 km/h降低至20 km/h,外侧车道饱和流量降低500 veh/h,最高延误时间增加105 s。      

非对称放行方式下的干道双向绿波协调控制

通过对对称放行和非对称放行两种方式下的双向绿波设计进行比较,针对非对称放行方式的特点,根据绿波协调控制需求,进行独特的搭接相位设计,并在相位差的计算过程中考虑各路段行驶车速和红灯排队车辆的影响.在此基础上,提出了一种新的干道绿波协调控制实用设计方案,并通过其在昆明市滇池路上的应用验证了其准确性与有效性.     

交通规划阶段信号交叉口通行能力匹配性评价方法

为预防和减少交通设计与管理阶段由于通行能力不匹配导致的信号交叉口交通拥堵问题,提出交通规划阶段信号交叉口通行能力匹配性评价方法。将信号交叉口上游路段、进口道停车线、出口道与下游路段四个典型道路断面纳入通行能力匹配性评价范围。提出衡量车流流经路径相邻上下游断面间的通行能力匹配程度的匹配度指标,并结合交通规划阶段的交叉口相交道路等级、交叉口各转向流量条件等参数计算信号交叉口综合匹配度指标。最后对两次干道相交而成的信号交叉口进行通行能力匹配性评价。     

基于路网有效通行效率的路段重要度评价方法

现多数学者以社会指标、出行需求等为基础建立了交通单元的重要度评价方法,这类方法大多未以交通网络结构为评价根本。实际上,当交通事故发生时,某一路段通行能力一般不是全部失效,而是部分失效。文中以此为基础,通过计算任意路段通行能力部分失效对整个网络通行效率的影响程度,判定该路段在该交通网络中的重要度。通过实例分析,不同路段通行能力下降时,网络通行平均有效效率下降不一致,普通路段交通拥堵时交通网络具有鲁棒性,但关键路段通行能力下降会使得交通网络平均有效通行效率下降明显。     

基于元胞自动机的路内停车对路段通行能力的影响研究

设置路内泊位是解决停车供需不平衡问题的1种重要的措施。然而,不合理的路内泊位设置不仅无法解决停车难的问题,还会降低道路通行能力,导致交通拥堵,从而衍生出一系列交通问题。为进一步从微观层面探究路内停车泊位供求关系以及停车便利性对路段通行能力的影响,构建了1个包括跟驰模型、换道模型和停靠模型的单向双车道元胞自动机模型。在跟驰模型中,通过为停车路段和非停车路段设置不同的慢化概率,探究机动车正常行驶和巡游停靠过程的差异性。在停靠模型中,通过设置停车机动持续时间,解析路内停车便利性对路段通行能力的影响。基于实地调查数据,对模型中正常行驶车辆和巡游停靠车辆的运行规则分别进行了标定,并对模型的可靠性进行了验证。与现有模型的对比分析结果表明,本文模型具有最好的拟合效果,平均绝对误差指标可以降低53.74%～75.71%,能更真实地反应路内停车过程对路段交通流的影响。随着交通流密度的增加,本文模型的平均绝对误差指标可以降低16.39%～52.85%,可以避免过高估计路内泊位对路段通行能力的负面影响,是现有研究的重要补充。在开放边界条件下,分别探究了停车需求、便利性和供给能力变化情景下路段通行能力的变化特...     

PLC液压同步控制技术在高速公路改造中的应用

福银高速公路南昌至九江段（以下简称“昌九高速公路”）技改项目工程已竣工通车。这是江西省首次实施的高速公路技改工程,也是该省首个采用科技手段和环保理念的资源节约型改造工程。工程采用半幅封闭施工、半幅维持双向通行的交通管制模式,施工同时保障车辆畅通。     

京珠高速长潭段路面改造开始

20 0 3年 5月 2 9日 ,京珠高速公路湖南长沙至湘潭段路面改造工程正式启动。整个路面改造工程将按半幅封闭施工、半幅开放通行的方式分两期进行。第一期对由北往南方向车道进行全封闭施工 ,于 2 0 0 3年 5月 2 9日开始 ,8月底结束。第二期对由南往北方向车道进行封闭施工 ,全线路面主体改造工程将于 1 2月竣工。第一期施工期间 ,为确保京珠高速公路主干道的畅通和改造工程的保质按期完工 ,将实施交通管制和车辆分流。施工期间 ,京珠高速公路长潭段南北双向过境车辆可沿主干道继续通行。对于过境车辆将采取限速行驶、依次通行和严禁停车、超…     

地铁占道施工区对交叉口混合车流通道行能力影响的模型研究

主要的研究对象是城市道路路段的通行性能的影响因素,尤其是针对于城市地铁占道施工地区的路段,通过对地铁施工作业现场路段的影响参数的记录和标定,使用VISSIM软件来对该区域路段进行建模和计算,尤其是单向三车道封闭内侧二车道的施工路段,且定量分析了占道施工作业区的各影响因素对该路段通行能力的影响。其中由于地铁施工区的车辆限速和限流,导致该路段车辆通行能力波动起伏十分大,通过限制大型车辆通过的比例并采用模型进行计算,得到B站的道路通行能力,路段通行能力折减比为70. 4%,表明该处地铁占道施工会造成该通行能力的较大下降。     

智能网联环境下城市路网通行能力分析

为了探究城市路网中混有智能网联车辆(CAV)的交通流特性，研究CAV不同渗透率分布下对路网通行能力的影响。应用智能驾驶模型(IDM)和协同自适应巡航控制模型(CACC)分别作为人工驾驶车辆(HDV)和智能网联车辆的纵向速度更新规则，并建立考虑车辆到信号交叉口距离影响的横向换道规则。推导基于各渗透率等级路段占路网长度比例下的混合交通宏观基本图模型(MFD),通过SUMO仿真验证模型有效性。最后针对模型中的比例参数进行敏感性分析。结果表明：混合交通MFD可以用于异质交通流组成的城市路网宏观交通状态的有效估计与通行能力分析。当CAV渗透率均匀时，在路段渗透率高于30%时，路网通行能力提升显著；当CAV渗透率非均匀时，异质路网的通行能力随着渗透率等级较高路段比例的增加而逐渐提高，100%CAV路段比例的影响尤为显著。混合交通MFD为混有CAV的城市交通调控和CAV在路网中的路径规划提供理论参考。     

双向四车道高速公路超车道封闭施工作业区交通运行特性研究

为了给高速公路施工作业区的交通组织与管控提供一定的理论依据，针对四车道高速公路超车道封闭施工作业区的车头时距分布特性、车辆换道特性、车速分布特性、道路通行能力等交通运行特性开展研究工作。标定了描述车头时距分布的Erlan模型，拟合出了警告区、上游过渡区车辆换道比例曲线，得到了施工作业区各区段的速度分布曲线，确定出了上游过渡区、警告区、施工作业区段等主要区段的道路通行能力。研究结果表明：车辆换道位置集中分布在警告区末端，且仍有少部分车辆在上游过渡区内不安全换道；各区段的车速变化与作业区的交通控制条件大体相当，但减速过程没有及时均匀地出现在合理减速区域上；从上游正常路段至警告区再至施工作业区段道路通行能力逐渐降低，交通瓶颈的施工作业区段(只有一条可通车的车道)道路通行能力只有1 526 pcu/(h·ln)。     

跟驰状态下城市主干道交通流特征研究

为了研究城市主干道在跟驰状态下的交通流特征,对长沙市典型主干道基本路段进行了高峰时期道路交通数据信息采集,采用Corel Video Stuio Pro软件系统对采集的数据做了精细化的处理,最后通过统计分析解析了我国城市主干道基本路段在跟驰状态下的车头时距特征、速度特征、跟驰车辆速度差特征、车辆换道特征及车辆换道对城市主干道通行能力的影响。     

考虑支路路段双向流量相互影响的交通网络均衡分析

为了解决含双向不分道行驶的狭窄支路路段交通网络配流问题,提出基于路段宽度、单车道通行能力、双向流量比例等因素的支路路段通行能力近似公式;通过扩展支路路段费用的表达形式,建立了分析支路路段双向车流相互作用的交通网络均衡模型.鉴于支路路段费用函数不是关于方向流量的凸函数,采用最短路径上全有全无分配并结合相继平均法设计了模型的求解算法.结果表明:该近似公式与模拟结果基本吻合;含双向不分车道行驶支路路段的交通网络均衡模型与算法,有效地推广了常规配流方法,可用于解决实际工程问题.     

通过增加车道以改善交织区拥堵的可行性研究

针对短交织区交通拥堵问题,在分析车道的增设方式及其作用的基础上,通过交通供需分析确定交织区拥堵的矛盾所在。以交织车流供需矛盾为研究重点,从微观的角度对交织车辆的换道操作进行剖析,以交织车辆最短换道距离为依据,推算出可增设分流车道的交织区最短长度(26m)。采用VISSIM仿真,确定增设分流车道后交织车道的通行能力,并将其与交织需求进行对比,来判定可行性。     

基于通行能力的高速公路爬坡车道设置条件判定方法研究

为合理确定爬坡车道设置条件,采用容量算法对高速公路上坡路段的车辆折算系数进行微观交通仿真研究,得出不同交通组成、纵坡坡度和坡长条件下大型车和汽车列车的车辆折算系数;根据主导车型爬坡性能曲线得到等效坡度-坡长简化计算模型;根据车辆折算系数和等效坡度坡长,利用设计通行能力计算公式分析基于通行能力的高速公路爬坡车道设置条件。     

基于饱和度的车道数量确定方法

文章从理论上推导了交通需求与道路宽度、有效通行时间比的相对关系，进而推导出一个流向上的车道数量的计算公式，并针对典型的十字交叉口和路段情况，详细讨论了交叉口进出口道和路段上车道数量计算公式。最后，对一个算例进行了验证和总结。     

面向通行水平最大化的高速公路定价模型

以高速公路的通行水平最大化作为优化目标进行了研究。首先提出影响高速公路出行的若干因素,并通过提出高速公路交通模型得到通行费率、油价与车流量的关系,解释了其意义及如何利用遗传算法学习具体参数。提出了通行水平这一概念,发现了分时高速公路流量在历史上呈现正态分布这一规律,通过车型流量的稳定性、车辆换算系数得到了等效的单车通行量,引入了实用的流量～速度模型,并最终得到了路段高速公路通行能力最大化模型。     

复杂地质条件下隧道下穿既有公路施工与监测

金门隧道下穿既有双向两车道省道,该省道路况复杂,交通量大,公路内侧上边坡为陡峭的顺层斜坡,裂隙发育强烈,滑动临界面正对公路。若隧道施工措施不当可能引发顺层斜坡滑移,危及隧道施工以及省道正常通行。通过对公路边坡加固防护,并结合洞口零开挖进洞、加长套拱、控制爆破震速等综合措施,确保隧道施工安全通过省道。