快速路出口衔接过饱和交叉口信号优化方法

高峰时段内,由于地面道路通行能力有限,城市快速路出口匝道方向的地面交通流处于过饱和状态,甚至造成出口匝道排队溢出,引起更严重的交通拥堵.针对该问题,本研究在出口匝道和地面交叉口设置控制信号,考虑地面道路的通行能力约束,建立双层规划模型优化该区域交叉口的控制信号方案.该模型的下层规划,优化每个独立交叉口的控制信号方案;模型上层规划,优化区域交叉口的控制策略.利用乌鲁木齐外环快速路出口匝道区域作为实例,结合Vissim仿真对该模型进行验证与分析.结果表明,双层规划模型的优化方案可以有效地防止快速路出口排队溢出及主线拥堵,在提升该区域的整体系统性能上比运用常规非线性规划模型的效果更好.     

快速路入口匝道与衔接交叉口联动控制优化方法

针对快速路入口匝道排队过长造成的衔接交叉口拥堵问题,提出一种快速路入口匝道和 衔接交叉口的联动控制优化方法。分析快速路匝道排队溢出原因,提出基于交通状态估计的入 口匝道与衔接交叉口的系统控制策略。以系统总通行能力最大和交叉口车均延误最小为目标, 分别从交叉口配时、匝道调节及系统排队长度这3个方面构建系统约束方程,建立快速路入口匝 道与衔接交叉口联动控制优化模型。以长春市典型快速路和交叉口为例,选择高峰、平峰、低峰 这3种交通环境,运用联动控制优化模型进行仿真实验,并与经典优化方法进行对比分析,结果表 明：不同交通状况下,联动控制优化方法均能有效改善快速路运行情况,缓解入口匝道排队溢出 现象,同时提高衔接交叉口通行效率;特别是在饱和交通状态下,联动控制优化方法表现优异,系 统整体车均延误和排队长度分别降低了5.67%和19.25%。     

单点交叉口固定信号配时优化模型

为获得更好的单点固定信号配时方案,以交叉口通行能力最大和车辆平均延误最小为目标,以相位有效绿灯时间受限为约束条件,提出一种信号配时优化模型.使用大连市交通调查数据得到韦伯斯特配时方案和2种优化配时方案,采用交叉口通行能力、车均延误和饱和度评价了各种配时方案.利用VISSIM软件进行了交通模拟试验,采用累计通过车辆数、车均延误和平均排队长度对各种方案进行了交叉口评价.结果表明,所提出的配时优化模型优于韦伯斯特配时模型,而且其评价结果更能反映交叉口的实际服务水平.     

城市快速路出口匝道与衔接交叉口整合控制模型

在出口匝道接地点离交叉口距离过近时,为避免衔接交叉口的拥堵易回溢至快速路主线,提出一种基于CTM的出口匝道与衔接交叉口的整合控制模型.在出口匝道存在超长排队时,实行相位绿灯延长或绿灯提前激活策略;在出口匝道不存在超长排队时,以出口匝道及衔接信号控制交叉口车均延误最小化为目标,实时动态优化衔接交叉口的周期和绿信比.仿真结果表明:采用控制模型,衔接交叉口的车均延误虽然增加了1.74 s,但可以将排队长度从大于200 m降低至160 m以内,从而可以保证出口匝道衔接区域和快速路主线的畅通,因此,控制策略及模型合理有效.     

快速路与邻接交叉口分散换道和速度引导方法

研究车路协同城市快速路与邻接交叉口主线分散换道和速度引导自适应控制方法. 对高饱和度入口匝道与邻接交叉口,提出主线分散换道自适应控制方法,依据合流区上游不同车道密度制定换道规则,以主线流量最大化为目标确定邻接交叉口相位相序;对出口匝道存在超长排队,提出主线速度引导自适应控制方法,依据主线上游车辆目的地确定速度引导策略,以出口匝道需求与通行能力相匹配为目标确定出口匝道关联相位优先权. 采用元胞自动机模型仿真验证,结果表明,所提方法与非协调控制、传统协调控制、车路协同交叉口自适应控制相比,区域流量分别提高17.38%、5.52%、10.06%,总时间消耗分别下降35.86%、 26.21%、17.39%.     

城市高架快速路出口匝道与衔接交叉口整合控制研究

在城市高架快速路出口匝道与衔接交叉口处,为避免车辆排队回溯至高架快速路主线,提出可接受排队长度控制的出口匝道与衔接交叉口的整合控制策略。当出口匝道上排队长度超过可接受排队长度时,实行相应的绿灯相位延长策略或绿灯相位提前激活策略,通过调整衔接交叉口的信号配时,实现对出口匝道的优化控制。仿真结果表明:与出口匝道落地点控制策略相比,可接受排队长度控制策略在保证出口匝道车辆不溢出的前提下,使相交道路的平均排队长度和平均延误时间都有所减少。     

快速路与邻接交叉口分散换道和速度引导方法

研究车路协同城市快速路与邻接交叉口主线分散换道和速度引导自适应控制方法. 对高饱和度入口匝道与邻接交叉口，提出主线分散换道自适应控制方法，依据合流区上游不同车道密度制定换道规则，以主线流量最大化为目标确定邻接交叉口相位相序；对出口匝道存在超长排队，提出主线速度引导自适应控制方法，依据主线上游车辆目的地确定速度引导策略，以出口匝道需求与通行能力相匹配为目标确定出口匝道关联相位优先权. 采用元胞自动机模型仿真验证，结果表明，所提方法与非协调控制、传统协调控制、车路协同交叉口自适应控制相比，区域流量分别提高17.38%、5.52%、10.06%，总时间消耗分别下降35.86%、 26.21%、17.39%.     

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中国的城市快速路与发达国家相比有着截然不同的特征.中国城市快速路匝道出入口之间距离相对较短,且城市快速路匝道出口经常与城市道路交叉口相连,因此在欧美成功应用的快速路匝道控制方案不一定适用于中国.本文详细描述了如何在仿真中设置模型参数,使得城市快速路交通流特性仿真结果与实际测量值具有较高的匹配精度.在具体阐述自适应与协同信号控制策略的基础之上,给出了各种方案在匝道入口、出口辅路和出口下游交叉口的具体部署方案.最终仿真结果表明,自适应和协同控制策略能够提高瓶颈区域道路通行能力8%-9%,有效地缓解城市快速路交通拥堵.     

快速路出口衔接段交通影响分析及改善研究

快速路是城市道路体系的“动脉”,随着中国城镇化发展水平的提高,许多快速路出口匝道实际通行能力无法满足交通流的整体需求,出现前后路网衔接等问题,造成前后端拥堵。对城市快速路和城市道路衔接区存在问题进行总结,对衔接区下游交叉口可能产生的影响进行分析,随后针对存在问题及影响提出相应改善对策,最后以南京铁心桥快速路东向西出口匝道衔接区为例提出相应改善方案。结果表明:提出的改善方案在一定程度上可提升快速路出口匝道的通行能力,缓解交通拥堵。     

VISSIM在环形交叉口信号配时中的应用

普通环形交叉口仅适用于交通量不大的情况.随着交通量的迅猛增长.环形交叉口的拥堵情况时有发生.借助一定的交通仿真手段,寻求合理的优化配时方案是解决这一问题的有效方法.以西安市钟楼环形交叉口为例,借助VISSM交通仿真软件,寻求其优化配时方案,并对方案进行评价,分析结果表明该配时方案能有效地减少车辆延误,提高环形交叉口的通行能力,验证了VISSIM微观仿真软件应用于环形交叉口信号配时的可行性.     

VISSIM在环形交叉口信号配时中的应用

普通环形交叉口仅适用于交通量不大的情况,随着交通量的迅猛增长,环形交叉口的拥堵情况时有发生。借助一定的交通仿真手段,寻求合理的优化配时方案是解决这一问题的有效方法。以西安市钟楼环形交叉口为例,借VISSM交通仿真软件,寻求其优化配时方案,并对方案进行评价,分析结果表明该配时方案能有效地减少车辆延误,提高环形交叉口的通行能力。验证了VISSIM微观仿真软件应用于环形交叉口信号配时的可行性。     

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.     

基于行车安全场模型的交叉口车辆控制算法

为了提高网联环境无信号交叉口自动驾驶车辆的行车安全与通行效率问题,首先,建立无信号交叉口的行车安全场模型,构建包括车辆动力性能、制动性能以及通行交叉口所有车辆行车风险的目标函数,并设定相应的约束条件;然后,采用模型预测控制方法优化驶向交叉口车辆的行车策略;最后,基于VISSIM、MATLAB和NS3构建联合仿真试验平台,分别以车辆碰撞冲突类型、行车风险改善和道路拥堵程度验证并分析算法性能. 试验结果表明:在车流量和流量容积比大于1.0时,相比于传统的感应控制系统,本文提出的算法在延误时间、行程时间、冲突数目和通行能力的收益率分别大于90%、10%、10%和5%;在通信延迟低于100 ms,数据丢包在35%内,仍能够保证交叉口内车辆的通行效率.      

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.     

基于通行能力的城市快速路出口设计方法探讨

城市快速路系统的出口(匝道)通常设置于地面交叉口附近,快速路出口(匝道)交通与地面道路交通之间的相互作用显著地影响快速路以及地面交叉口的运行可靠性,因此,快速路出口(匝道)衔接段对保证下游地面道路的通行秩序以及上游快速路的畅通非常重要.从快速路衔接路段以及快速路下游交叉口与快速路出口(匝道)通行能力匹配性原理出发,对出口(匝道)衔接段提出3种组织形式(组织形式Ⅰ——设交织段,组织形式Ⅱ——设隔离设施,组织形式Ⅲ——路网绕行),并从通行能力匹配、服务水平以及流量均衡性等方面进行分析,给出各自的适用性.最后,利用VISSIM仿真软件分析组织形式Ⅰ的设计参数敏感性,并给出设计建议值.     

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。     

城市道路信号交叉口通行能力改善研究

随着国内汽车保有量的增加,大小城市面临着交通拥堵带来的困扰。车辆常会拥挤在快速路出入口和信号交叉口。其中,快速路出入口也是由于信号控制导致拥挤。所以,改善信号交叉口的通行能力变得愈加重要。将会针对常见的四路信号交叉口进行通行能力分析,找出影响交叉口通行能力的因素。通过渠化优化结合信号控制的方法来提高通行能力。     

高速公路出口匝道平面交叉口自适应信号控制策略研究

针对沪宁高速公路G42马群互通出口匝道拥堵蔓延至高速主线上的问题,提出了基于Aimsun仿真的自适应信号控制策略。通过数据的采集、拥堵原因分析、提出缓堵策略,在关键监测点布设检测器检测速度和占有率,并实现与相连交叉口信号控制器的联动控制,达到对交叉口的自适应控制,基于仿真软件Aimsun对方案实施的效果作了评价研究,结果表明文中提出的自适应信号控制策略,可以有效地降低车辆的延误时间和排队长度,提高道路的通行能力。     

Y型交叉口群双周期绿波协调控制方法研究

针对城市Y型交叉口群中车流相互交织而引起的交通安全、通行效率低下等问题,基于绿波时距图,以双向绿波带宽最大为目标,建立了一种面向Y型交叉口群双周期绿波信号协调控制模型。该模型能够在时间顺序上分离上游驶来的两股车流,使其分别依次通过下游交叉口,从而解决了车流相互交织而引起的安全、效率等问题。实际案例与仿真结果表明:相比于单点信号配时方案,所提出的模型在降低车辆延误时间,减少车辆停车次数,提升交通安全等方面有显著效果。这表明该模型对提升Y型交叉口群的通行效率与交通安全具有显著效果,具有一定的理论意义与实践价值。     

基于云遗传算法的信号交叉口相序相位优化

交叉口是影响通行效率的关键场所,为更好地提高路网通行能力,提出利用云遗传算法对信号控制交叉口的相序相位及信号配时组成方案进行优化.首先,运用MATLAB构造出交叉口的相序相位优化模型;其次,利用云模型改进的遗传算法计算得到最小总延误,同时输出最小总延误下的配时方案;最后,将得出的结果与现状和传统遗传算法得出的信号配时方案进行对比验证,并运用VISSIM对3种信号配时方案进行仿真验证.结果表明,云遗传算法得出的优化方案能更好地减小交叉口延误,提高交叉口通行效率.