基于有序加权平均算子的信号交叉口通行能力优化算法

分析国内现有的3种典型的信号交叉口通行能力计算方法,阐述有序加权平均算子理论及其赋权方法,以信号交叉口的通行能力为决策因子,建立了一种信号交叉口通行能力优化算法。通过对南京市某一信号交叉口进行实际调查并进行通行能力计算,结果表明：经有序加权平均算子理论综合加权优化后的信号交叉口通行能力与传统计算方法相比,具有更高的精度。     

环形交叉口储备通行能力计算

在介绍环形交叉口入口通行能力、交织段通行能力和总通行能力等计算方法的基础上,给出了环形交叉口流量流向矩阵形式并以此来表达冲突流量,对于入口通行能力的线性回归模型,以各入口流量之和达到最大值为目标及各入口车流饱和度均满足一定服务水平为约束,假设交叉口各入口转向比例不变并当实际流量增加时,首先在环形交叉口某一瓶颈入口处达到饱和,此时环形交叉口各入口流量之和即为储备通行能力.论文给出了储备通行能力的推导过程并以英国Kimber公式、瑞士Bovy等人的公式为例,针对大连市数码广场环形交叉口的实际调查数据,用两种方法计算出该交叉口的储备通行能力.结论说明：该方法对于入口通行能力为线性回归模型的环形交叉口储备通行能力的计算均适用,并可由此找出环形交叉口的瓶颈入口.     

环形交叉口储备通行能力计算

在介绍环形交叉口入口通行能力、交织段通行能力和总通行能力等计算方法的基础上,给出了环形交叉口流量流向矩阵形式并以此来表达冲突流量,对于入口通行能力的线性回归模型,以各入口流量之和达到最大值为目标及各入口车流饱和度均满足一定服务水平为约束,假设交叉口各入口转向比例不变并当实际流量增加时,首先在环形交叉口某一瓶颈入口处达到饱和,此时环形交叉口各入口流量之和即为储备通行能力.论文给出了储备通行能力的推导过程并以英国Kimber公式、瑞士Bovy等人的公式为例,针对大连市数码广场环形交叉口的实际调查数据,用两种方法计算出该交叉口的储备通行能力.结论说明:该方法对于入口通行能力为线性回归模型的环形交叉口储备通行能力的计算均适用,并可由此找出环形交叉口的瓶颈入口.     

信号交叉口通行能力扩展的研究

针对城市道路信号控制交叉口通行能力问题，提出一种基于交叉口左转车辆连续右转实现左转交通的组织方法，为提高信号交叉口通行能力提供了新的思路。在定性分析方案可行性的基础上，以一个具体交叉口为例，计算扩展前后的通行能力。结果表明该方法可以显著提高信号交叉口通行能力。     

信号交叉口通行能力计算方法

目前计算城市交通网络信号控制交叉口通行能力的方法很多,适用范围各有不同。混合交通流是中国城市交通的特点。计算混合交通条件下城市信号控制交叉口的通行能力一直是众多交通领域专家学者研究的课题。以一个典型十字型信号交叉口为例,分别用目前中国常用的三种计算通行能力方法(冲突点法、停车线法、美国法)计算该交叉口的通行能力,并将结果与实测通行能力进行比较。比较结果显示冲突点法算得的结果与实测结果最接近,而停车线法和美国法算得的结果都偏大。因此,冲突点法是一种较适用于中国交通条件及混合交通流特性的通行能力计算方法。     

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以环形交叉口为研究对象，调查其高峰小时交通量，并以交织段的通行能力测算方法——沃尔卓普公式为基础，以瓶颈交织段的通行能力决定整个环形交叉口通行能力为整体思想，提出计算环形交叉口通行能力的新方法——交织段流量限制法，并对大连市二七广场环形交叉口作了交通调查及通行能力计算。     

不同方法对计算信号交叉口通行能力的影响分析

在分析了我国常用的6种信号交叉口通行能力计算方法适用条件及其存在问题的基础上,通过对同一信号交叉口采用这6种方法分别计算其通行能力的对比研究发现:国外的计算方法计算得到的结果普遍较采用国内计算方法计算得到的结果偏高,主要原因是国外的计算方法没有考虑混合交通情况。建议在计算信号交叉口通行能力时采用我国学者设计的计算方法。     

多相位信号交叉口通行能力评估方法

平面交叉口是整个路网中通行能力与交通安全的瓶颈,日常交通堵塞大多与平面交叉口的通行能力有关。采用多相位信号交叉口通行能力评估方法计算的通行能力与实际测量的通行能力接近,可以较好地反映多相位信号交叉口的通行能力。     

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.     

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.     

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概括地回顾了一些关于离线(或脱机)交通信号灯优化设计的方法.其中包括用于在孤立交叉口的单点和区域性的联动控制系统.离线方法在设计时一般利用已有调查出来的交通数据作为固定的输入资料，这个跟实时设计方法所要求的从感应器即时检浏出来的情况作为设计依据是有本质上的区别.但一般沿用的信号配时设计方法都需要依靠已刻在行车线道上(允许通行)的方向指示标志为设计基础，但这个方向指示在确定后在整个优化过程中是维持不变的，这就限制了交通流量在线道上的分布，从而大大减低配时的灵活性，在这样情况下优化出来的结果肯定不会是最好的.直至近期，以行车线道为基本单位的配时设计方法(英文名称为Lane-based method;中文可称为线道法)发展起来.这个方法是由传统的Phase-based method(相位法)所演变出来的.线道法不但包含所有相位法的特点，而且更能为原本受约束的线道和配时设计进行全面优化.线道法可在单点交叉口和区域性的联动控制系统上应用.文末提出一些未来研究发展的新方向.     

干道交织区通行能力最大化的合流车道控制

城市干道交织区内大量的车辆交织将严重降低道路的通行能力,本文根据车辆交织行为及各汇入车道交通量的不均衡性,提出了交织区合流车道信号控制方式.采用交织折减系数,建立了车道控制下的交织区实际通行能力计算模型;随后,以交织区内实际通行能力最大为目标函数,交织区内交织比例和相位控制方案为约束条件,提出了合流车道最优信号配时模型;最后以实际数据进行验证,汇入控制的实际通行能力与模型计算结果的误差仅为2.44%,验证了通行能力计算模型的有效性.模型计算结果表明：随着高峰期间汇入交通量的增加,交织区内存在大幅度的通行能力骤减,采用分车道信号控制后,交织区的实际通行能力与实际过车数得到明显提升.     

中日道路平面交叉口设计通行能力计算方法比较

说明了对道路平面交叉口设计通行能力计算方法进行探讨的必要性，介绍了我国和日本现行的平面交叉口设计通行能力的计算方法，并通过实例计算对二进行了比较。由此指出了我国现行的道路平面交叉口设计通行能力计算方法的不足之处，并提出了改进建议。     

机动车待行区设置方法的实证研究

机动车待行区的设置对交叉口空间资源的有效利用、交叉口通行能力的提高和延误的减少具有重要作用.在讨论机动车待行区设置条件的基础上,首先介绍了左转待转区和直行待行区的设置形式,并对每一种方式从渠化设计和信号控制设计两个方面分别介绍了交通组织方法,并讨论了设置机动车待行区对通行能力的影响.然后以官园桥下平面交叉口为案例展开实证研究,并以VISSIM对改善效果进行了仿真.仿真结果表明,设置待行区域后,交叉口通行能力提升了17.4%,而交叉口的平均延误降低了26.1%.     

信号控制交叉口自行车流体扩散模型

如何确定信号控制交叉口自行车的通行能力对交叉口配时和渠化设计有重要意义。揭示了信号控制交叉口自行车流的运行特性,建立了自行车流体扩散模型,对不同交叉口宽度、不同信号配时的混合交通条件下交叉口自行车通行能力进行计算,得出交叉口宽度与自行车通行能力呈负线性相关。通过自行车流体扩散影响分析,得出自行车对机动车、尤其是同向右转及对向左转车辆的通行能力影响较大的结论。最后,根据哈尔滨市4个信号控制交叉口实际调查数据,得到考虑机动车影响的信号控制交叉口自行车通行能力计算结果,并与北京市观测值进行了对比。     

Analysis Method of External Traffic Demand in City Area

To overcome the disadvantages of the existing method, a “dual four-stage” method” is put forward to analyze external traffic demand in city area considering the characteristics of external traffic. The method is carried out by two steps, and in the first step the city area is regarded as an overall traffic zone and the “four-stage” method of regional traffic demand analysis is used to obtain the total generation volumes of internal-external (IE) & external-internal (EI) trips of city area as well as the traffic volumes of both directions of all the arterial highways through the city in planning years. In the second step, the planning area of city is divided into several parts as internal traffic zones, and the external traffic zones are set near the junctions of highways and cordon line, then the “four-stage” method is applied for the second time to obtain the trip generation and distribution of IE & EI trips and (external-external) EE trips for internal traffic zones and external traffic zones in planning years. The application of the analysis on external traffic demand for comprehensive transportation planning of Zhenjiang City shows that the proposed method combines the advantages of influence area method and Cordon Line method it overcomes disadvantages of the two methods, and the results are more consistent with the real situation.     

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.     

交通环岛优化模型设计及应用

在对环岛控制的理论分析基础上,以巴黎凯旋门交通环岛为例,提出一种全新的车辆环绕方式,将环岛内的车流有序化、规范化.将环岛优化策略与交通信号控制相结合,设计出主干道与次干道交通信号控制方案.主干道信号控制有效地避免了环岛因超负荷而堵塞以及车辆二次停车的情况,次干道信号控制有效地将岛内高峰车流与入岛车流相分离,从而实现了环岛的车辆通行能力最大化.