城市混行进口道通行能力计算方法研究

针对城市道路交通混行现象严重问题,通过对城市道路信号控制交叉口交通运行特征进行调查分析,对直左车辆混行和小型汽车与公交车混行的进口道饱和车头时距和通行能力计算方法进行研究。为了得到城市交叉口混行进口道道路通行能力计算模型,首先对城市道路信号控制交叉口交通进行调查和数据收集,并对混合进口道车头时距进行特征分析,获取进口道车队运行特征参数;然后,分别建立直左混行车头时距和公交车小汽车混行车头时距分析模型;再次,建立基于转向比例和公交车比例的混合进口道通行能力计算方法;最后,结合案例进行通行能力、公交车比例和转弯比例关系分析。研究结果表明:笔者提出方法计算得到早晚高峰结果与实测值误差分别为1.5%、6.95%,较CJJ 37—1990《城市道路设计规范》法和HCM法计算值误差小,大大提高了计算结果的精度,可以为交叉口的控制和管理提供依据。     

城市道路两相位交叉口左转车道通行能力研究

以无信号控制交叉口可插车间隙理论为基础,分析了常见城市道路两相位信号控制交叉口左转车的交通流特性,建立了左转车道通行能力计算模型,通过实例对模型中的参数进行了标定。运用Vissim 3.6仿真软件对实际交叉口交通环境进行模拟,得到单位时间允许左转车通过交叉口进口道的最大车辆数,与模型计算所得通行能力值相比较,两者相对误差小于10%,从而证明所建立模型具有较强的适用性。     

合放交通流条件下城市交叉口通行能力研究

交叉口通行能力计算方法是城市治堵的基础条件,针对城市道路交叉口合放交通流,首先结合其各方向交通流特性,明确了其具有介于信控与非信控间的合放基本属性;其次应用交通实体冲突规律,提出了合放下交通冲突复杂系数概念及其通行能力折减方法,并通过类比分析传统通行能力原理,得到直行、右转方向的通行能力计算方法;借鉴可穿越间隙理论,引入左转车补偿效益,得到左转方向的通行能力计算方法;并进一步建立常见车道布局的基本通行能力计算模型.最后,应用VISSIM获取数据并标定折减系数,从而构建了合放交叉口通行能力综合计算模型.验证表明:模型测算通行能力与实际通行能力基本一致,平均误差为4.9％,较好反映了我国合放交叉口的实际状况.     

基于概率的右转短车道信号控制交叉口延误模型

研究城市道路中常见的右转短车道信号控制交叉口车辆延误模型.该模型考 虑了交通流变化随机性导致的右转短车道交通阻滞问题,改进了现行美国通行能力手册 （HCM 2010）中将短车道视为独立进口车道的计算方法.本文应用概率论方法并结合交叉 口特性,同时考虑了短车道、交通流率和信号配时等因素影响,提出了一种改进的交叉口 延误估计方法.通过使用SimTraffic 微观仿真模型,应用交叉口获得的实测数据对模型进 行参数标定,验证了模型的有效性.研究结果表明,短车道对右转车辆延误有显著影响.尤 其在短车道长度小于2 辆标准车长的情况下,允许红灯右转（Righe-turn-on-red, RTOR）可 以有效缓解过饱和交通流问题并减少交叉口实际延误.     

基于社会力的信号交叉口施工区交通流建模

由于施工区的存在,城市道路信号交叉口通行能力下降,车流运行混乱.本文为 了从微观层面研究信号交叉口施工区交通流运行特性,以初始社会力模型为基础,首次提 出一种新的适用于交叉口交通流的社会力模型;通过对影响岛式施工区通行能力的因素 进行分析,设计出一套数据采集方案;利用实测数据并结合遗传算法对提出的模型进行标 定,使用统计学指标对标定结果展开评价.结果表明,提出的新模型仿真得到的交通量与 实测值平均绝对相对误差仅为0.028,能为信号交叉口施工区交通流模拟提供参考.     

非机动车影响下信号交叉口通行能力计算模型

为量化非机动车对信号交叉口通行能力的影响,分析了信号交叉口非机动车影响机动车运行的方式,估计了其持续时间,基于流量-速度关系,计算了不同情况下的饱和流率,建立了非机动车影响下典型信号交叉口通行能力模型。计算结果表明:利用本模型计算的左转、直行机动车通行能力总体上低于HCM(Highway Capacity Manual)计算值;而右转机动车通行能力计算值在非机动车流量较低时与HCM计算值接近,在非机动车流量较高时略高于HCM计算值。可见,此模型可有效应用于计算非机动车影响下的信号交叉口通行能力。     

快速路路段通行能力非参数估计方法

在快速路基本路段交通中断特性分析的基础上,对基于中断概率分布基础上定义的通行能力估计方法进行了研究.针对应用“乘积限”方法估计快速路路段通行能力存在的问题,给出了通行能力分布的估计方法和步骤,给出了通行能力分布的估计步骤以及通行能力计算方法,应用仿真数据对该方法进行了验证.     

无信号交叉口支路车道通行能力建模与仿真

为了解决现有无信号交叉口支路通行能力模型的假设过于理想化与计算误差偏大的问题,针对无信号交叉口常见1车道与2车道支路的各种车道功能划分,基于可接受间隙理论与主路车头时距服从M3分布,分析了无信号交叉口支路大小车型构成混合车队的交通流运行特性,建立了各种支路功能划分车道的通行能力模型;利用Vissim交通仿真软件,对模型的可靠性进行检验,并对模型进行简化以加强实用性。研究表明:当主路车流量为600～1 000 veh/h时,该模型误差小于2%。     

信号控制交叉口自行车流运行特征模型

为科学合理地解决城市道路信号控制交叉口自行车交通流通行能力的计算问题,在分析大量实测数据的基础上,对信号控制交叉口自行车交通流的运行特征进行了分析,得出自行车停车排队密度随交叉口自行车道宽度增加而线性递减的关系。根据自行车在启动后匀加速到匀速行驶的特征,建立了自行车交通流启动时间-速度、时间-距离模型;根据实测数据,标定了自行车流排队膨胀模型;根据绿灯时间自行车流量与车道宽度之间明显存在的线性关系,建立了交叉口自行车饱和流量和通行能力计算模型,为形成交叉口自行车通行空间设计、混合交通流信号控制理论奠定了基础。     

长周期倒计时信号控制对排队消散特性的影响

长周期和倒计时是中国相对于发达国家城市道路交叉口信号控制方案的两个独有特征。基于实证数据分析两类信号控制特征对车辆排队消散特性的影响。共观测天津市两处典型的长周期倒计时信号控制交叉口的7条直行车道。实证数据表明,中国城市道路交叉口长周期倒计时信号控制下的排队消散过程大致可分为3个阶段：启动阶段、稳定阶段和上升阶段。通过有序样品聚类的方法确定3个阶段的分割点。这与HCM 2010等经典理论假设的排队消散特性明显不同,因此分析传统通行能力估计算法HCM 2010的适用性,并提出简单线性法、抛物线法和两段线法3种通行能力估计方法以减少传统方法估计中的误差。通过比较发现,抛物线与两段线拟合方法对通行能力的估计较为准确,均方根误差( RMSE )均小于30 pcu·h-1。     

基于交叉口重要度深度搜索的区域信号协调控制方法

城市路网规模的不断扩大,给城市交通控制系统带来严峻的挑战.本文对交叉口之间的交通关联关系及表征交叉口关联性的交通流参数进行了分析,从而明确路网的拓扑结构,建立了以路网拓扑结构为基础的交叉口重要度估计模型,并根据有向深度搜索算法设计了区域信号协调优化方法.该方法从全局的角度建立了一种均衡疏导路网交通流的信号协调控制方法.最后将本文提出的方法与Synchro7优化出的控制方案对比,利用微观仿真软件SUMO进行控制效益评价,仿真结果表明,本文的方法可以有效提高信号控制效益.     

城市交通拥堵分析与诊断

从道路网络结构角度分析了城市交通拥堵问题,并通过对城市路网中快速路、主干道、次干道、支路的层次结构与功能进行分析,建立了交通拥堵的诊断模型。用交通分配法计算了路段最佳匹配通行能力,并给出了路段拥挤度和匹配度的计算方法。     

基于时空相关性的城市交通路网关键路段识别

关键路段通行能力的大小是决定城市道路交通是否畅通的重要因素之一.关键路段的识别为交通规划、居民出行等提供了重要的决策支撑,对缓解交通拥堵具有重要的意义.本文对城市路网关键路段的识别进行了研究.首先建立了适用于交通路网的空间邻接矩阵;其次以时空相关函数表达不同时间延迟下路段与周边相邻路段交通状态之间的影响程度,并将其作为路段重要性的衡量指标,构建了逼近于理想点的路段重要性度量模型,通过排序实现了对关键路段的识别;最后将模型应用于北京市区域路网,结果证明,该方法能够有效地识别路网的关键路段,具有实用性和可行性.     

VISSIM在城市道路平面交叉口的应用

城市道路平面交叉口是道路系统中重要的组成部分,一旦交叉口发生堵塞,会影响交通的有效运行。因此,如何提高交叉路口的通行能力对城市的交通有重要意义。以南稍门十字交叉口为研究对象,借助VISSIM交通仿真软件,调查其高峰时段的现状交通量、信号配时方案及车道功能的划分,研究交叉口优化配时方案和改善交叉口车道划分方案,并对方案进行评价。结果表明该方案能有效的减少车辆延误,提高平面交叉口的通行能力,证明VISSSIM仿真软件在城市道路平面交叉口的应用达到良好的改善效果,为解决目前城市平面交叉口日趋严重的拥堵现状提供有效的参考。     

拥堵指数自适应调节的交通运行状态识别方法及应用研究

拥堵指数是客观评价城市交通运行状态的有效指标。针对当前拥堵指数模型中对交通畅行速度时空特性考虑不足的问题，本文在车辆定位与路网时空匹配数据的基础上，引入概率密度分段原理对车辆速度进行距离和时间分段，建立了具有自适应调节能力的拥堵指数模型，用于城市交通运行状态的分类与识别。以厦门市节假日浮动车辆定位数据为例，仿真分析了拥堵指数模型在复杂道路和城市交通中的适用性，并揭示了城市交通运行状态的变化规律。分析结果表明：拥堵指数模型能有效区分道路的空闲和繁忙时段，并依据对应时段的畅行速度进行自适应调节；针对复杂互通立交和专用共线道路，拥堵指数计算结果相较传统方法平均提升了 6.5%和3.2%；厦门市交通为单一晚高峰拥堵形态，平均拥堵指数介于 1.0~3.0 之间，拥堵时间为16:10- 21:00，空间分布集中在厦门市进出岛方向的主干道枢纽位置，以及厦门岛内东西走向主干道。该项研究对于快速建立不同城市及具有特殊时段需求的交通运行识别方法起到积极作用。     

城市道路网络动态OD估计模型

针对以动态交通管理与控制为目标的动态交通需求计算问题,分析了OD量与交叉口转向交通量的动态关系,将其作为新的系统测量量引入,以此建立了同时考虑路段断面交通量和交叉口转向交通量的状态空间模型,得到了基于城市道路网络的动态OD估计模型,给出了考虑不等式约束的卡尔曼滤波递推方程及相应算法过程。利用微观仿真软件Paramics所建立的实验平台对该模型进行了仿真验证。结果表明：应用该模型进行交通量计算,与传统的仅考虑路段断面交通量模型相比,绝对误差平均减少9％,相对误差平均减少20％,而且其能更好地反映交通量真实值随时间变化的情况,计算结果明显优于传统模型。     

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信号交叉口是城市交通系统的重要组成部分,制定合理的交叉口拥堵和安全治理方案尤为重要.交叉口扩容是缓解交叉口拥堵最直接有效的措施,但是传统的扩容方案（如增加车道,禁止左转和立体交叉等）,可能并不能达到预期的效果.由于上游的扩容,下游交叉口的交通状况可能会急剧恶化,导致更长的车辆排队,这些排队车辆可能蔓延至上游交叉口,引起堵塞.此情形在车流量大、交叉口之间距离小和信号灯周期长的情况下表现尤为显著.本文提出了一个简单、准确且实用的方法,用于判定这种下游排队蔓延现象的发生及其种类（循环性或持续性）,并且评估这种排队蔓延对上游信号交叉口通行能力的影响.此方法基于最新的美国交通运输署的高速公路通行能力手册.本文还介绍了该方法相应的计算程序的开发和运用,并给出运用实例.     

基于宏观基本图的禁左交通组织评价模型

随着城市交叉口交通压力增加，采用禁止左转车辆通行成为缓解过饱和交通拥堵和提升通行效率的重要手段。为克服现有禁左方法多以单个交叉口为研究对象，而对干道和区域禁左措施缺乏科学评价依据的局限性，本文基于宏观基本图(Macroscopic Fundamental Diagram，MFD) 区域性交通状态刻画的优势，分别建立单点、干道及区域等不同评价范围的禁左交通组织评价方法。首先，基于Logit模型刻画交叉口禁左后流量转移；其次，以左转流量转移比例与道路等级为关键因素构建禁左后的MFD，得出基于MFD的禁左交通组织评价模型；最后，通过对昆明市北京路片区VISSIM交通仿真分析评价模型可靠性。结果表明：在仿真区域内，当左转车流占比小于 15%时，采用单点禁左或干道禁左可以提升路网交通运行效率；当左转车流占比为15%~20%时， 仅单点禁左可以提升路网运行效率；而在任何左转车流比例状态下，对区域禁左均会降低交通运行效率。     

车道拥挤收费与信号控制组合优化模型研究

针对设有公交专用车道的城市道路,在交通过饱和状态下,为了提高道路通行能力,允许私家车以收费模式驶入公交专用车道,以缓解交通拥堵,建立了基于拥挤收费的交通信号控制模型.模型分别计算了公交专用车道和常规车道的行程时间及相关联交叉口的总体排队延误,另外对公交专用车道设置了临界密度.该模型在保证公交专用车道交通服务水平的前提下使所有车道的路段行程时间及路口排队时间最短,最后利用遗传算法和VISSIM仿真相结合对模型进行了求解.结果显示了车道拥挤收费和信号控制组合优化模型的有效性,降低了车辆排队延误.