基于时空数据的信号交叉口实时排队长度测算

为提高信号交叉口实时排队长度估计精度,判断交叉口实时交通状态,作为交叉口实时信号控制基础。以过饱和交叉口为例,利用磁频检测法,应用车辆到达离散模型及交通波理论研究车辆排队演化过程,实时计算有无专用转向相位两种情况下车辆排队长度,并通过VISSIM和MATLAB仿真软件,验证算法的精度及实用性。结果表明,算法对于工程实用性较强,排队长度实时计算误差在工程应用可接受范围内,左转相位实时排队长度模型相比直行相位排队长度模型而言精度更高。     

基于 M/G/1模型的停车场出口排队延误

通过对大型停车场高峰时段出口车辆行驶特性的调查研究,选取了车辆排队的出口车头时距以及出口服务时间两个指标。基于两个指标实测特性和 M/G/1排队模型的分析,计算了停车场出口理论平均排队时间。通过实测车辆平均排队时间,对理论模型计算的平均排队时间进行了修正。实例分析表明：排队时间修正模型能够准确地估计排队时间。提出了基于驾驶员容忍度的排队延误分级标准。     

拥挤交通流当量排队长度变化率模型

为了描述拥挤交通流中车辆排队的演化规律,以基于二流理论建立的当量排队长度模型为依据,运用微积分方法,针对单车道路段和多车道路段分别推导出当量排队长度变化率模型,并利用VISSIM模拟数据对模型进行了验证.结果表明:当交通流处于拥挤状态时,当量排队长度变化率近似等于交通波波速;采样间隔内当量排队长度变化率与实际排队长度变化率接近,误差法和熵方法证明,采样间隔越大,两者越接近,因此,提出的模型可以定量描述拥挤交通流中车辆排队的演化速率.     

基于排队-时间图的道路饱和度研究

从车辆排队角度入手,采用排队-时间图分别对无初始排队和有初始排队的交叉口的饱和度的物理意义进行了详细研究,结果显示所得饱和度计算值和传统意义上的饱和度计算值相同,从而证明了文中分析的正确性.     

基于轨迹数据的过饱和信号路口排队长度分析

针对交通过饱和情况，利用网联车轨迹数据提供的车辆到达和停车位置等信息，提出一种基于交通冲击波的周期初始队列长度和最大排队长度的估计方法。基于网联车车辆轨迹确定车辆到达时刻、排队时刻、启动时刻及驶离时刻4个临界点的时空数据，并根据时空信息建立到达率估计模型，运用冲击波理论对每个周期初始队列长度及最大排队长度进行估计，应用微观交通仿真软件SUMO对模型进行仿真验证。实验结果表明：在网联车渗透率不低于20%的情况下，当v/c=1.0(v为实际交通流量，c为道路通行能力)时，初始队列长度MAE值小于6.5 m,MAPE值小于10%，最大排队长度的MAE值小于16.0 m,MAPE值小于11%，说明基于车辆轨迹的交叉口排队长度估计模型能够较为有效地估计过饱和交叉口的最大排队长度和初始队列长度。     

考虑上游交叉口信号设计的排队长度计算

排队长度是拥挤道路或短距离交叉口交通设计或信号控制重点考虑的交通评价指标之一.针对传统排队长度计算仅考虑单个交叉口交通运行参数的不足,构建了综合考虑上下游交叉口交通运行参数的排队长度计算模型.该模型以交通波理论为基础,综合考虑了上下游交叉口的信号设计、转向流量、路段长度,以及相位差等因素,通过各相位最大排队长度状态点的时空演化计算,得到了交叉口最大排队长度计算方法.经VISSIM和SYNCHRO等交通软件的对比分析表明,模型具有较高的计算精度,可定量分析上下游交叉口各交通要素对排队长度的影响,适用于关联交叉口的交通设计优化或拥挤路段的实时信号控制.     

基于信号控制的左转车道等候段长度研究

左转弯专用车道等候段的设计能够明显改变交叉口的运行效率,但目前国内外的设计规范以及现有研究文献并未建立通用的等候段长度计算模型,这会导致实际的设计可能不合理或存在危险性。基于车辆到达分布情况和排队论方法,分析不同情况下左转专用车道的最不利条件,确定在保护相位和许可相位下左转弯车道等候段长度计算模型,并利用C语言将计算模型程序化,便于设计人员使用。最后以北京某交叉口为例,利用VISSIM仿真验证新建模型的合理性,结果表明相比于设计规范和已有研究模型,该模型能够有效地减少在交叉口排队车辆的延误时间,提高交叉口的运行效率。因此该左转弯专用车道等候段长度计算模型可以有效地应用于实际交叉口左转弯专用车道的设计中。     

信号交叉口车辆集结与消散分析

从流体力学宏观模型出发,通过对信号交叉口交通波分析,应用Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇｖ－ｋ模型推导出交叉口排队长度及消散时间计算公式。针对不同的入口车辆到达率对信号交叉口的车辆集结与消散作了定量分析和计算。     

基于电警过车数据的排队长度算法

排队长度是城市交通信号控制的重要参数之一。为实时估计交叉口各相位绿灯初始时刻的排队长度,提出一种基于电子警察过车数据并考虑展宽段的排队长度计算方法。本算法考虑上一周期本路段滞留的车辆数,结合上游交叉口各相位驶入本路段参与排队的车辆数,通过时空演化计算本周期绿灯初始时刻的排队车辆数,进而得到相应排队长度值。通过VISSIM仿真软件构建仿真场景验证排队算法,证明本算法具有较好的准确性。     

轨迹数据驱动的单点信号交叉口运行效率评价方法

为解决信号交叉口运行效率评价方法偏理论化、实用性不强等问题,以出租车、公交车、驾图 (车联网)多源GPS轨迹数据为基础,充分利用车辆减速、停车、加速等连续速度变化特征及位置信息,提出交叉口个体车辆排队长度、通行时间、停车次数等交通参数提取技术。基于此,构建以信号交叉口运行指数为一级指标,车辆平均通行时间,第95%分位排队长度,两次停车率为第二级指标的评价指标体系,基于高斯混合聚类模型对综合运行指数进行分级量化,最终确定五级服务水平评价标准。实例表明：采用本文方法能够比较准确地反映不同时段交叉口各转向、进口道及交叉口整体运行水平,最大排队长度与实际相对误差约15%左右,优于仿真结果;除样本不足情形以外,服务水平评价结果比仿真更贴近实际运行情况,验证了本文方法的技术可行性及评价结果的客观真实性。     

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交通拥堵是当今世界的难题,而排队长度作为判断交叉口阻塞的标志,对其模型的研究具有重要意义. 针对我国混合交通的特性,结合交通冲突机理,首先考虑左转自行车对同向直行机动车的干扰,运用交通波动理论,提出了左转自行车对机动车干扰造成的排队长度计算公式. 在此基础上,研究红灯初期滞留车辆数的变化规律,提出了红灯初期滞留车辆数的动态计算公式,建立了适合于北京市实际交通状况的信号交叉口排队长度动态计算模型. 通过大量实验数据表明,该模型可行有效,在不同交通状态下均有较高的计算精度,为交叉口信号优化配时、缓解拥堵提供理论依据.     

基于交通波理论的交叉口信号控制最短周期

考虑到交通波对交叉口车辆排队长度的影响,运用交通波理论对计算平面交叉口信号控制最短周期的Webster算法进行改进,并利用实测数据对改进后的算法进行验证,验证结果表明：该模型的预测精度可达到87%以上,满足信号配时和交通管理的需要。     

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排队行为模型是常态下行人交通仿真系统模型的基础。本文利用排队论、有限状态自动机原理以及元胞自动机模型对排队系统进行建模。排队行为模型以邻居方向与目标方向间的修正夹角作为主要因子构造了元胞自动机模型的转移概念率函数。利用C#对行人排队行为模型进行实现,并构造了两个不同数量的售票服务台的仿真场景。从仿真动画来看,该模型逼真地模拟行人的排队活动;从不同场景的队长与时间关系曲线可以看出,增加一个售票服务台明显可以减少队列长度,排队系统性能得到改善。由此说明该模型具有模拟行人排队行为的能力。     

基于改进沙漏模型的突发事件下交通流预测

通过分析突发事故导致车道被占用时,道路通行能力的演变过程及交通流的 变化特征,将占道发生后车流与沙漏模型中颗粒物质运动类比,结合突发事件下交通流 中不同类型车辆的换道规律,提出了含概率崩塌各异性的改进沙漏模型.并结合元胞自动 机仿真理论,运用MATLAB进行仿真计算不同时刻的车辆排队长度,与实际数据对比, 该模型的平均相对误差为6.509 7%,验证了模型的可靠性.最后利用该模型预测不同车道 被占用和不同车流量的情况下车队长度达到特定长度所需的时间,进而探讨其分别对道 路通行能力的不同影响程度,为交通部门监管道路提供理论依据.     

多元收费方式下的高速公路收费站车道数优化研究

随着货车比增加和移动支付方式的应用，依据现有《收费公路联网技术要求》计算车道数用到的交通量换算和服务时间已不符合实际，造成车道数计算不准确，易导致车道拥堵或车道资源浪费. 本文围绕车道数优化计算展开研究. 首先分析多元收费方式服务时间及其差异性，提出多元收费方式服务时间计算模型. 考虑车辆跟驰、排队等行为因素，基于 VISSIM 建立收费站通行仿真模型，以车流量、车型比等数据为输入，获取满足设计需求的车道数. 将需求车道数和实际服务时间输入排队模型计算DHV修正值. 利用多项式回归，建立实际DHV值和DHV修正值间的DHV换算模型. 根据实际服务时间和DHV修正值，获得优化车道数. 最后，以典型收费站进行实证分析，表明本文方法可实现车道数的优化计算.     

基于排队延误模型的干线协调控制配时方法

利用有限元排队模型分析信号控制交叉口排队队长与交叉口通行能力、排队延误间的相互关系,在此基础上建立交通高峰期干线协调控制的混合线性规划模型,对干线协调控制的配时参数与相位时序进行优化设计,采用实例验证,该方法能够使干线道路的通过能力和平均延误得到良好改善。     

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以交通波理论为指导,以平面信号交叉口为分析对象,重点研究了公交影响条件下单机动车道的排队过程. 结合不同车型机动车混合行驶的特点,通过引入不同车型间的饱和车头时距值并对其进行统计分析,刻画信号周期内交通波的传递情况,探讨了车流平均饱和车头时距和排队消散密度的变化规律,改进了传统的交通波排队模型. 基于北京四道口信号交叉口的实际交通情况,结合通调查结果和MATLAB程序计算结果,对模型进行参数标定和有效性验证,得到相关评价指标及其变化规律. 研究发现,交通波理论在公交车－小汽车混合车流的排队问题研究中,具有较强的适用性;另外,研究饱和车头时距值的变化规律有利于更加准确地刻画排队过程中交通波的传递行为.     

公交影响条件下基于交通波理论的排队研究

以交通波理论为指导,以平面信号交叉口为分析对象,重点研究了公交影响条件下单机动车道的排队过程. 结合不同车型机动车混合行驶的特点,通过引入不同车型间的饱和车头时距值并对其进行统计分析,刻画信号周期内交通波的传递情况,探讨了车流平均饱和车头时距和排队消散密度的变化规律,改进了传统的交通波排队模型. 基于北京四道口信号交叉口的实际交通情况,结合通调查结果和MATLAB程序计算结果,对模型进行参数标定和有效性验证,得到相关评价指标及其变化规律. 研究发现,交通波理论在公交车－小汽车混合车流的排队问题研究中,具有较强的适用性;另外,研究饱和车头时距值的变化规律有利于更加准确地刻画排队过程中交通波的传递行为.     

多元收费方式下的高速公路收费站车道数优化研究

随着货车比增加和移动支付方式的应用,依据现有《收费公路联网技术要求》计算车道数用到的交通量换算和服务时间已不符合实际,造成车道数计算不准确,易导致车道拥堵或车道资源浪费. 本文围绕车道数优化计算展开研究. 首先分析多元收费方式服务时间及其差异性,提出多元收费方式服务时间计算模型. 考虑车辆跟驰、排队等行为因素,基于 VISSIM 建立收费站通行仿真模型,以车流量、车型比等数据为输入,获取满足设计需求的车道数. 将需求车道数和实际服务时间输入排队模型计算DHV修正值. 利用多项式回归,建立实际DHV值和DHV修正值间的DHV换算模型. 根据实际服务时间和DHV修正值,获得优化车道数. 最后,以典型收费站进行实证分析,表明本文方法可实现车道数的优化计算.     

一种基于排队长度的多入口匝道协调控制算法

匝道控制是一种限制交通流量,解决高速公路交通拥挤的有效手段。一种基于排队长度的多入口匝道协调控制的新型算法能根据不同的交通流采取不同的控制策略,从而更有效地控制入口匝道。采用Vissim仿真软件对该算法进行仿真,仿真结果验证了该算法的有效性。