信号交叉口可变车道主预信号配时协调关系研究

为缓解各流向交通流量分布不均导致的交叉口特定流向交通拥挤,减少道路交叉口的资源浪费,基于主信号和预信号联合控制的信号交叉口控制方法,采用预信号换道线的概念,对预信号的设置方法进行分析,提出了车道属性过渡中预信号的配时方案及其计算方法;通过交通仿真软件VISSIM分别对设置可变车道前、后以及不同的主预信号协调方案进行了对比。研究表明:该方法能够使关键状态参量(如延误)显著降低。     

信号交叉口预信号设置条件研究

在信号交叉口设置预信号可以实现公交车辆在社会车辆之前排队,当主信号绿灯启亮后公交车辆优先通过交叉口。然而,设置预信号在减少公交车辆延误的同时,会增加社会车辆延误,因此预信号设置时需要满足一定条件才能取得理想效果。本文从车道数量、车道利用率及人总延误三方面研究设置预信号需要满足的条件。首先介绍设置预信号交叉口的布局型式,然后介绍进口道设置预信号前后的延误计算方法,最后分析预信号设置条件。研究表明：在进口道有两条直行车道处设置预信号,当车道利用率不均衡系数在0．5-1．7范围内、公交比例大于0．3、车道饱和度大于0．40时设置预信号能显著减少交叉口延误并且对社会车辆影响较小。     

双停车线预信号待行区空间优化研究

为进一步提升城市交叉口的交通控制效率,提出在交叉口设置预信号,利用预信号双停车线间的待行区域,对交叉口进口道处的交通流重新组织分配.该方法能提升交叉口进口道的空间资源利用效率,减少车辆延误,基于此,以社会车辆为研究对象,考虑将不同流向的车辆在交叉口处进行分流,将车道分布与待行区长度计算相结合,通过对比不同进口道布设形式下车辆换道产生的无效面积,选择效率最高的预信号停车线布设形式,并根据车辆换道行为,优化待行区长度计算模型.最后,运用Vissim进行仿真验证,通过对比预信号设置前后及预信号停车线优化前后交叉口通过的车辆数、车辆延误、行程时间、停车次数等指标,验证提出的预信号停车线设置方法的有效性.     

交叉口可变导向车道与信号配时协同优化模型

通过交叉口可变导向车道的车道功能与信号配时的协同优化,构建优化模型,对交叉口时空资源进行优化配置,以达到交叉口车辆平均延误最小的目标。根据优化模型所得的车道功能分配和信号配时参数进行交通仿真实验,探讨可变导向车道条件下不同信号相位相序方案对交叉口运行效率的影响,并分析不同进口道以及不同流向的车流受到的具体影响。结果表明,协同优化模型能显著降低交叉口的车均延误、提高车流运行效率,并使得在某些交通量条件下使用信号优化无解的问题变为有解;同时发现不同的相位相序方案对设有可变导向车道的进口及其对向进口的左转车流运行有较大的影响,合理的交叉口相位相序设置能够有效地减少交叉口时空资源的损失。     

锯齿形过饱和公交优先信号交叉口进口道延误研究

公交优先是缓解城市交通问题的一种有效方法,故提出在过饱和信号交叉口进口道处设置成锯齿形,并设置车道预信号灯。本文基于定数理论的背景和信号交叉口延误理论,在已有延误研究的基础上,对过饱和信号交叉口进口道延误进行分析,推导出相应的进口道延误公式,通过对公交优先方隶实施前后的交通效益评价对比,证明该方案是有效且可行的。     

逆向可变车道交叉口信号配时优化方法

为提升逆向可变车道交叉口通行效率，提出一种基于逆向可变车道交叉口信号配时优化方法.假设车辆到达服从泊松分布，基于逆向可变车道交叉口车流运行特征，构建了逆向可变车道交叉口通行能力和延误计算模型；以周期时长、主预信号控制、逆向可变车道长度及饱和度等为约束，交叉口通行能力最大和平均延误最小为目标，建立了交叉口信号配时双目标优化模型，采用模拟退火算法求解.选取南昌市某交叉口分析了其设置逆向可变车道后，在高、中、低流量及不同左转比例下的运行效果.结果表明，本文所提方法在不同流量下均能提高交叉口的通行能力并减少延误，且更适合高流量交叉口；当高流量交叉口左转比例大于 20%时，交叉口通行效率改善更加显著.     

信号交叉口直行与左转车辆分时优化方法研究

信号交叉口是最常见的交叉口形式,其通行能力大小直接影响城市交通的运行,对信号交叉口进行合理有效的交通组织十分重要。以往交叉口交通组织研究较多地关注交叉口内部的组织,而对交叉口临近路段的交通组织的研究很少见。为了增加交叉口临近空间的利用率,提高交叉口通行能力,降低交叉口的延误,本文针对设置左转专用车道的信号交叉口,设计了一种直行和左转的分时交通组织优化方案,并根据方案对交叉口进行了相应的改造,最后,使用TransModeler仿真软件对其可行性进行了验证。     

多时段可变导向车道设置与信号优化方法

提出进口道满足设置条件均需设置可变导向车道的假设,设计了一种各控制时段采用不同最优车道功能和信号控制组合方案的方法,使各控制时段交叉口的运行指标达到最优。以西安市友谊东路-文艺北路交叉口为例,采用该方法确定了研究时段的最优组合方案。仿真结果表明:优化方案能提高交叉口通行能力4.8%,降低车均延误10.4%,有效地提高了交叉口的运行效率,验证了该方法的可行性。     

基于可逆车道的菱形立交交叉口车道设置及信号配时优化研究

菱形立交是城市内常用的一种立交形式,为了提升衔接区域交叉口的服务水平,本文提出了基于可逆车道的菱形立交交叉口信号控制方法。可逆车道应用于内部路段所有左转车道和地面出口道的部分车道上,传统控制方法无法保证内部路段车辆被及时清空,安全隐患较大,故在分析了可逆车道设置条件,考虑内部路段的及时清空和排队长度控制以及相位方案等约束条件后建立了配时优化模型,并基于枚举法求解。通过算例及VISSIM仿真对方法的可行性和效果进行了验证,并与传统信号控制方法进行对比,发现前者在高水平交通需求下显著优于后者,使得交叉口处总通过车辆数提高了2.0%,车均延误降低了52.7%,出口匝道上的最大排队长度减少了62%以上。     

设置移位左转车道的不对称交通流信号交叉口设计及优化

常规的交通组织与信号控制处理不对称车流的效果不理想,会造成时间、道路资源的浪费。针对不对称交通流的特性,提出设置移位左转车道的不对称交通流交叉口信号控制优化方案。以直行车辆与左转车辆车均延误最小为目标,建立移位左转交叉口时空资源优化模型与车辆延误计算模型。通过研究交通流不对称程度与移位左转车道长度对左转车辆延误的影响,分析不对称交通流移位左转车道的适应性,并运用VISSIM软件对优化方案进行仿真。仿真结果表明：与交叉口现状相比,方案2中车辆的平均延误降低27.2%,平均排队长度降低29.7%,说明移位左转车道信号控制方案能极大改善不对称交通流交叉口车辆的行驶情况,减少车均延误时间,使车流运行更加顺畅。     

基于仿真的单点交叉口固定信号配时分析

基于解析的交叉口信号配时方法,往往会因为基础数据的误差,造成最终计算所得方案不是所需的最优方案,而依据交叉口进口车道数、饱和流率、流量、流向及周期间的关系建立模型,通过调整模型参数获得多种不同配时方案,并在仿真环境下运行各个方案,输出对应方案的运行指标,通过综合评价方法来确定最优方案不失为一种有效的信号配时方法。将此方法应用于实际信号配时,并与Webster法所得方案进行对比,结果表明,该方法所得方案更符合实际交通需求。     

基于神经网络的信号交叉口进口车道交通延误预测

基于误差反向传播(Back Propagation,BP)神经网络建立了适应能力较强的信号交叉口进口车道平峰时的交通延误网络模型,并利用邯郸市某信号交叉口进口车道的平峰小时交通延误的数据,对该BP神经网络预测模型进行训练和测试.比较分析预测结果和实际数据,结果表明该BP神经网络对于交叉口进口车道的交通延误预测结果可靠有效.此外,在交通情况更加复杂的信号交叉口或者时间段,以该模型为基础可以建立更加可靠的预测信号交叉口进口车道交通延误模型.     

基于间距临界值的短连线交叉口信号优化方法

应用美国NEMA标准和Paramics 仿真,首次引入间距临界值的概念,研究短连线交叉口的信号控制优化方法.首先,基于交通特性分析,按照信号控制方式将短连线交叉口分为信号合并和信号协调两类.进而构建短连线交叉口的信号控制方式选择模型,通过两个交叉口间的间隔距离与临界值的比对来判断信号控制方式的类型.基于美国NEMATS-2 标准中提出的双环相位结构,分别建立两种控制方式对应的信号相位相序设置策略和信号配时方法.最后,利用Paramics 交通仿真软件对实际调研的两处典型短连线交叉口的现状交通方案和优化改进后的方案进行仿真分析.得到的仿真评价指标结果表明,改进方案达到了优化效果,同时也说明提出的短连线交叉口信号控制方法有效且可行.     

基于间距临界值的短连线交叉口信号优化方法

应用美国NEMA标准和Paramics 仿真，首次引入间距临界值的概念，研究短连线交叉口的信号控制优化方法.首先，基于交通特性分析，按照信号控制方式将短连线交叉口分为信号合并和信号协调两类.进而构建短连线交叉口的信号控制方式选择模型，通过两个交叉口间的间隔距离与临界值的比对来判断信号控制方式的类型.基于美国NEMATS-2 标准中提出的双环相位结构，分别建立两种控制方式对应的信号相位相序设置策略和信号配时方法.最后，利用Paramics 交通仿真软件对实际调研的两处典型短连线交叉口的现状交通方案和优化改进后的方案进行仿真分析.得到的仿真评价指标结果表明，改进方案达到了优化效果，同时也说明提出的短连线交叉口信号控制方法有效且可行.     

信号控制系统若干问题探讨

本文通过交叉口延误的分析,阐述了道路网密度和路网车辆行程时间之间的关系,提出了信号控制系统中信号控制布点和交通组织的原则.此外,针对城市中经常出现的交通流方向特征的时变现象,通过分析对比信号控制相位设计和可变车道控制对提高交叉口利用效率的作用,得出可变车道控制在某些特殊情况下具有不可替代的作用的结论.     

交叉口信号控制方案选择方法的研究

目前,在国内大多城市中,交叉口信号配时方案主要有传统四相位控制方案、单口四相位控制方案和搭接相位控制方案。由于多数交叉口信号控制方案选择不合理,造成交叉口通行能力低下,交通拥挤严重。结合交叉口流量,对这三种控制方案的优点和不足进行分析对比。在此基础上,提出了一种基于车道组流率比的多种信号控制方案的优选方法。最后通过算例,证明了该方法的合理性和可行性。利用该优选方法,可以从定量分析的角度选择合适的信号控制方案,为下一阶段信号配时奠定基础。     

考虑上游信号的交叉口延误计算

延误是交叉口交通设计和信号优化的重要评价指标.针对传统延误计算仅考虑单个交叉口的不足,本文构建了综合考虑上下游交叉口交通运行参数的延误计算模型. 模型以交通波理论为基础,综合考虑了上下游交叉口的相位相序、绿灯时长、流向流量、路段长度及相位差等因素,通过计算下游交叉口队尾时空点在各相位的演变构建队尾时空多边形,计算队尾时空多边形的面积即可得到下游交叉口计算车道组的停车延误,将其加上加减速延误最终得到交叉口信号控制延误.示例分析表明,该模型与VISSIM 和 SYNCHRO等软件相比,延误计算精度较高.     

基于NSGA-Ⅱ算法的逆向可变车道信号配时优化

以相位有效绿灯时间、饱和度和逆向可变车道长度为约束条件,建立交叉口控制延误时间最小、交叉口通行能力最大的双目标函数控制模型,运用NSGA-Ⅱ双目标优化算法,求解目标函数,获得以通行能力相对占优的信号配时方案,达到交叉口控制效率提高的目标。以重庆某交叉口实际数据为例,用NSGA-Ⅱ算法对设置可变车道后的配时优化方案求解,并与现状配时方案进行对比,设置逆向可变车道和优化信号配时能够提高交叉口通行能力,降低控制延误。     

信号交叉口机动车左转待行区的设置研究

对近年出现的在信号交叉口设置机动车左转待行区的交通组织方式进行分析研究,介绍了左转待行区的渠化设计和信号控制方法.按照"停车线法",结合交通流波动理论,分别讨论在两种配时方法下,左转待行区的设置对交叉口进口道通行能力的影响,并给出算例分析;推导出设置左转待行区引起的左转车平均停车次数的增加值,并选取典型干路交叉口对左转车停车情况进行仿真分析.最后得出不同信号配时方法、车道功能划分、车道数及左转待行区内的等待车辆数与进口道通行能力及左转车停车次数之间的关系.建议正确处理通行能力与停车油耗、环境污染之间的关系,仅在某些特殊条件下考虑设置左转待行区.     

基于交通流微观仿真的交叉口控制模型分析

通过对信号交叉口的车辆发生、车道选择、期望车速、信号控制等微观仿真模型的分析，有必要建立以交通延误为交通效益指标的控制方案，实现交叉口多相位、配时参数可变的可视化控制，并进行行车延误指标评价。