信号交叉口行人过街设施设计方法

为提高信号交叉口行人通行能力、减少行人过街延误,在分析多相位信号控制交叉口信号相位、交通冲突点和交叉口渠化的基础上,对行人相位和机动车相位进行整合,充分利用机动车左转相位时交叉口的空间资源为行人创造过街条件。     

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分析了信号交叉口的机动车和行人的运行特性,考虑了行人过街与机动车运行的相互影响,为满足行人的安全过街,在两相位交叉口信号配时中加入行人行走的迟起、早断时间。考虑行人过街的需求,在信号配时中将行人过街的最大延误时间以及行人过街的总延误纳入到交叉口信号配时优化模型中,提出以周期、停车率、饱和度、排队长度、行人最大允许延误时间、机动车最大允许延误时间作为约束条件,以机动车和行人的总延误最小为优化目标,建立交叉口信号配时的优化模型,给出求解方法,为信号交叉口的优化配时提出新的思路。     

基于VISSIM的交叉口行人二次过街模拟

车行道较宽的交叉口,为保障行人过街安全,减少行人过街延误,缩短机动车信号周期,提高交叉口通行能力,可在交叉口设置行人为二次过街的方式。以南昌市洪都北大道—南京东路交叉口为例对行人信号相位进行设计并优化机动车信号配时,用VISSIM进行该交叉口的行人二次过街模拟,证实行人二次过街可以提高交叉口通行能力。     

典型信号交叉口右转渠化岛设计模式的适用性研究

对典型信号交叉口设计中的两种右转渠化岛设计模式——划线渠化岛模式和实体渠化岛模式进行适用性研究。通过右转机动车受行人影响的冲突延误指标分析两种设计模式下交叉口右转车延误,并以一个典型十字交叉口为对象进行算例分析。通过行人一次过街最短距离和最长距离指标分析两种设计模式下交叉口行人过街安全性。通过交叉口土地占有面积与土地使用灵活性指标分析两种设计模式下交叉口土地利用效率。综上,建议两种右转渠化岛设计模式的适用性条件为:实体渠化岛模式可用于城市土地利用不受限制的郊区,进口道行车道数目不大于双向4车道,且行人流量较小或行人受控,在城市内部则仅限畸形交叉口采用;划线渠化岛模式对土地利用几乎无限制,可广泛应用于城市道路交叉口,交叉口行车道宽度较大时建议配合行人过街中央安全岛一起设计。     

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.     

平行流交叉口行人过街控制策略研究

为解决平行流交叉口行人与机动车冲突问题,考虑行人与机动车在冲突点为寻找间隙穿越的交替穿插的抢行博弈过程,重新设计行人过街信号相位方案,提出人车搭接相位行人过街模式;考虑行人专用相位过街模式,给出两种行人过街模式的信号控制策略;构建优化模型,并对模型等价变换,降低计算复杂度.结果显示：常规交叉口处于高饱和状态时,两种行人过街模式下平行流交叉口分别降低了73.8%、50.3%的车均延误,故人车搭接相位过街模式效益更优;人车搭接相位过街模式与不考虑行人过街模式相比,交叉口车均延误仅增加 0.6~3.8 s⋅ pcu-1 .研究成果可为平行流交叉口行人信号配时提供理论依据.     

基于人车冲突分析的转向专用相位设置研究

为缓解行人与转向机动车的冲突,提出在满足一定条件下的信号交叉口设置转向专用相位.运用基于人车冲突分析的转向车辆通行能力模型和行人过街平均延误计算模型,通过对比分析设置转向专用相位前后交叉口通行能力和行人过街平均延误,给出了转向专用相位的设置条件.研究表明,在该条件下设置转向专用相位将提高信号交叉口的通行能力,降低行人过街的平均延误.     

平行流交叉口行人过街控制策略研究

为解决平行流交叉口行人与机动车冲突问题，考虑行人与机动车在冲突点为寻找间隙穿越的交替穿插的抢行博弈过程，重新设计行人过街信号相位方案，提出人车搭接相位行人过街模式；考虑行人专用相位过街模式，给出两种行人过街模式的信号控制策略；构建优化模型，并对模型等价变换，降低计算复杂度.结果显示：常规交叉口处于高饱和状态时，两种行人过街模式下平行流交叉口分别降低了73.8%、50.3%的车均延误，故人车搭接相位过街模式效益更优；人车搭接相位过街模式与不考虑行人过街模式相比，交叉口车均延误仅增加 0.6~3.8 s⋅ pcu-1 .研究成果可为平行流交叉口行人信号配时提供理论依据.     

过饱和交叉口信号配时参数设置方法

为了适应过饱和信号交叉口的交通运行特性,研究其最佳周期时长与各相位绿信比参数的设置方法.选择大连市西南路与五一路交叉口开展交通调查.综合考虑过饱和交叉口的平均行车延误及通行能力两方面因素,提出信号周期时长的优化方法.综合考虑机动车流量及排队长度,提出各相位绿信比的设置方法.利用实测交通数据,对调查交叉口进行信号配时设计,并与现状配时方案进行对比分析.研究表明,该方法以适当增加平均行车延误为代价,提高过饱和交叉口的通行能力,有利于疏解该类交叉口的车辆排队现象.     

基于关键冲突车流的交叉口饱和度计算及应用

提出基于关键冲突车流的交叉口饱和度（CCF饱和度）计算方法,可得出最佳配时条件下的整个交叉口（信号控制或非信号控制）的饱和度．该方法可用于信号控制设计前的交叉口渠化方案优化,同时适用于中观层面交叉口评价,可迅速识别区域关键交叉口．将典型十字形交叉口冲突车流分为2类8组,取冲突车流组合中车道流量之和与冲突点（区域）通行能力之比的最大值作为交叉口饱和度,计算中考虑进口合用车道、右转机动车不受控、行人与非机动车干扰等因素对饱和度的影响．将CCF饱和度与Webster相位等饱和度进行对比,并给出CCF饱和度的应用实例．     

基于Synchro仿真的交叉口渠化与信号配啦协调优化

考虑到交叉口渠化对信号配时的影响,提出一种信号配时协调优化方法。第一阶段,在交通调查基础上,利用Synchro仿真软件对现有交叉口配时方案进行优化;第二阶段,根据第一阶段配时优化结果和交叉口现状提出合理的渠化改进方法,并进一步利用Synchro仿真软件得到新的优化配时方案;最后,从两个方案中选择较优的作为最后方案。典型交叉口案例表明,本协调优化方法可在较少渠化的基础上提高交叉口服务水平,尤其适用于拥挤的交叉口。     

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基于CORSIM仿真方法评价美国佛罗里达州萨拉索塔市I-75州际高速公路及其备用线路上交通事件管理和信号配时变更对交通运行状况的影响。在萨拉索塔市的备用线路上建立全市范围的信号配时方案,当I-75高速公路上发生交通事件时,引导和指示车辆从适当的地点离开并返回高速公路。利用SYNCHRO信号配时软件建立六种交通事件情况下的信号配时方案。根据萨拉索塔市SYNCHRO数据,产生CORSIM数据集以评价路径变更方案的效果。通过CORSIM分析结果显示,从交通运行状况上看,萨拉索塔市的路径变更方案十分有效,使路网整体延误平均降低21%。另外,对其中一种交通事件情况下,转移的交通流量大小对交通运行状况的影响进行敏感性分析。结果表明,转移的交通量大小对于整个路网延误有显著影响。在本文的实例分析中,转移10%的交通量对整个路网的延误最小。     

信号控制四路环形交叉口多进口协同放行方法

针对传统信号控制四路环形交叉口环内车辆间相互干扰对交叉口延误的影响,本文提出 1种多进口协同放行的信号控制方法.首先,基于元胞传输模型建立能描述信号控制四路环形交叉口车流特征的动力学模型;并在此基础之上,以交叉口延误为优化目标、配时参数为目标变量建立信号优化模型,利用遗传算法进行优化,从而得到信号配时参数;最后,通过实例对模型的适用性进行分析.结果表明：四路环形交叉口进口道左直车道分流渠化后,环道车辆延误明显降低;与单进口轮流放行方式相比,本文提出的多进口协同放行控制方法能有效降低交叉口车辆延误.     

城市交通线控多时段配时方案过渡算法研究

随着城市交通问题的日益突出,信号配时方案的频繁过渡以及交通信号优先技术的推广应用,科学合理地实现信号配时方案的过渡,有利于进一步提高城市交通系统的运行效率.针对TSIS交通仿真软件提供的3种过渡算法,以3个交叉口多时段线控系统为例,以控制延误作为评价指标,对早高峰前后2种过渡场景进行了研究.研究发现算法1路网和干道控制效果优于算法2和算法3,而后两者有利于减少支路车辆控制延误.     

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针对城市网络的区域信号配时,本文建立了旨在最小化网络总延误的双层规划模型.在考虑出行者出行需求的基础上,以信号相位绿灯时长为控制变量,实现总延误最小化.在对用户出行需求的路径分配上,将流量分配模型转化为均衡路径问题,进而实现出行用户均衡.由于区域信号配时的变量随着网络规模的增加而增加,因此在求解多变量优化模型时,本文采用改进的遗传算法对该多变量优化问题进行分析和求解.以典型的城市区域交通网络为例,对该问题进行分析和算法的验证.算例表明,改进的遗传算法在城市区域网络中,能够有效地实现信号配时方案的优化,对于城市交通信号配时优化和管理有积极的启示.     

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。     

基于元胞自动机的附加导流岛型出口仿真建模

为研究附加导流岛型出口对快速路交通流的影响，本文建立针对附加导流岛型出口的元胞自动机模型。基于KKW (Kerner Klenov Wolf)模型，引入3种换道规则并分段设定，以描述附加导流岛型出口影响下的车辆换道行为。针对主辅路直接衔接的几何特点，对主路车辆经由出口驶出的过程等效简化，定义附加导流岛型出口下的车辆驶出规则。模型的数值仿真结果表明：导流岛通过引导辅路车辆在导流岛上游向外侧车道合流，能够使辅路下游的内侧车道起到辅助车道的作用。在此设置下，辅路车流对车辆驶出造成的直接干扰得到缓解，主路的通行效率显著提高。然而，辅路车辆经过导流岛后的强制换道会对驶出的平稳交通流造成扰动而诱发局部拥堵， 影响驶出车流的进一步疏散，导致主路饱和流量和平均速度的下降。此外，导流岛使得辅路形成道路缩减瓶颈，在其影响下，辅路总饱和流量大幅下降。导流岛对辅路内侧车道的占用使得其流量和平均速度均低于外侧车道，通行效率受到更大的影响。     

VISSIM仿真在单向交通组织方案比选与评价中的应用

单向交通组织具有缓解交通拥堵、便于实施的优势,但由此带来的绕行、末端压力等交通负担可能会降低更大范围内的交通效率.因此,有必要基于微观交通仿真软件VISSIM的功能及特点,开发出对道路单向交通系统进行方案比选与仿真评价的具体方法,并在西安市唐延路单向交通系统中进行实践.首先对比现状交通与实施单向交通组织仿真模型中的交通效率,证明实施单向交通组织可缓解交通拥堵.其次,针对仿真模型中存在的冲突点提出改善方案.最后,通过方案比选获得最优交通组织方式.实践证明,该方法可以直观、定量、准确地模拟并优化单向交通组织中的单行定向、系统末端交通设计、系统信号控制方案设计及交叉口渠化等设计环节,为单向交通组织方案设计、比选和优化提供科学依据.     

虎门中心商业区三个相邻交叉口交通组织研究

文中在道路条件、周边建筑和交通流量分析的基础上,综合运用了渠化措施、单向交通、信号控制及其他交通工程配套设施,详细介绍了虎门中心商业区三个相邻交叉口及其周边道路的交通组织,降低了交叉口复杂性,改善了交叉口的交通秩序。     

面向大客流的城轨备用车投放车站选择与优化模型

为快速疏解城轨线路上车站的大客流，减少乘客的等待时间，研究了备用车投放问题; 在考虑列车追踪关系、列车停站时间等约束的基础上，建立了综合备用车投放时机确定、投放最佳车站选择和时刻表动态调整的多目标优化模型; 界定了城轨备用车开行条件，提出了城轨备用车投放时机的定量化判定方法; 用0-1变量表征车站是否具备备用车投放条件，并将其作为模型输入，以减小大客流车站乘客等待时间和降低运行图偏离时间(延误时间)为优化目标，构建了备用车投放的混合整数非线性规划模型，该模型通过比较不同的备用车投放方案效率得到最佳的备用车投放车站和后续开行计划; 为同时求解0-1变量与连续变量，设计了带惩罚函数的改进粒子群优化算法求解模型。研究结果表明:该方法可对所有符合备用车开行条件的车站制定投放方案，并进一步筛选出最优的备用车投放车站，最多可减少1 318 209 s的乘客等待时间，优化效率为21.9%，且改进的粒子群优化算法对混合整数非线性规划模型的适用性较好; 相比于既有城轨线路列车运行调整和时刻表优化方法，本文提出的方法在应对突发大客流的备用车投放时机上做出了更加定量化的判断，优先考虑了大客流车站的疏解能力和效率，并优化了备用车与后续列车的开行方案，可以有效解决高峰时段车站大客流问题。