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.     

信号交叉口车头时距特性分析

针对我国城市典型信号交叉口,即南京市成贤街一北京东路交叉口,通过大量实地测量和统计分析,研究信号交叉口排队车辆通过停车线的车头时距特性。给出不同转向车道的启动延误估计,通过对车型、转向对饱和车头时距的影响研究,得出相应的关系模型;文章最后分析各车型、转向间车辆饱和时距,为信号交叉口通行能力的估算和提高奠定基础．     

基于混合车流的公路无控交叉口行车延误模型

为了预测公路无信号控制交叉口次要车流的平均延误时间,建立了由多种车型构成的混合交通流的行车延误模型．在对无信号控制交叉口车辆延误的形成过程进行系统分析的基础上,以可接受间隙理论为基础,采用概率分析方法,对由多种车型组成的混合车流特性进行了分析,在无控交叉口主路车流车头时距服从二阶Erlang分布条件下,建立了支路多车型混合车流的行车延误模型．通过与实际观测的支路行车延误对比分析,模型计算结果与观测的延误值接近,表明该模型较为符合公路无信号控制交叉口的实际情况．     

无信号交叉口通行能力

以可接受间隙理论为基础，利用概率分析方法，对由多种车型组成的混合车流进行了分析，在无控交叉口主路车流车头时距服从二阶Erlang分布条件下，建立了支路多车型混合车流的通行能力模型，发展了无控交叉口的混合车流通行能力理论，通过实例分析，并与其他模型比较，本模型计算结果更接近实际情况，相对误差只有16．6％。     

城市混行进口道通行能力计算方法研究

针对城市道路交通混行现象严重问题,通过对城市道路信号控制交叉口交通运行特征进行调查分析,对直左车辆混行和小型汽车与公交车混行的进口道饱和车头时距和通行能力计算方法进行研究。为了得到城市交叉口混行进口道道路通行能力计算模型,首先对城市道路信号控制交叉口交通进行调查和数据收集,并对混合进口道车头时距进行特征分析,获取进口道车队运行特征参数;然后,分别建立直左混行车头时距和公交车小汽车混行车头时距分析模型;再次,建立基于转向比例和公交车比例的混合进口道通行能力计算方法;最后,结合案例进行通行能力、公交车比例和转弯比例关系分析。研究结果表明:笔者提出方法计算得到早晚高峰结果与实测值误差分别为1.5%、6.95%,较CJJ 37—1990《城市道路设计规范》法和HCM法计算值误差小,大大提高了计算结果的精度,可以为交叉口的控制和管理提供依据。     

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为了描述无信号交叉口混合车流的等待延误特性，论文建立了由大小两种车型构成的混合车流的等待延误公式。本文在分析了目前无信号交叉口延误研究方法存在某些不足的基础之上，以可接受间隙理论为基础，建立了无信号交叉口大小两种车型构成的次要车流的等待延误公式。通过选取适当的参数数据，分析了次要车流等待延误与主要车流流量、次要车流不同车型比例构成的关系，结果表明该公式较为符合无信号交叉口实际情况。     

混合交通条件下无信号交叉口次要道路通行能力研究

道路交叉口的通行能力影响着整个道路网的通行能力,由于车辆的转向而引起车流之间的冲突、交汇、分流等车流运行行为,使交叉口的交通特性较为复杂,观测数据较为困难,因此,研究无控平面交叉口的通行能力成为道路通行能力研究的难点. 无信号交叉口是最普遍的交叉类型.当一个无信号交叉口运行状况不良时,可能会导致所连接路段的拥挤,甚至波及整个路网和运输系统的运行,因此,对于无信号交叉口通行能力的研究具有重要意义.目前主路优先无信号交叉口次要道路通行能力的计算研究主要采用可接受间隙理论和概率论方法、很多学者也用此方法建立了多转向多车型的混合车流次要道路通行能力理想模型.在理想模型的推导假设中,临界间隙时间和次要道路上的车头视距都取的是定值,这与实际是不相符的.由于不同类型车辆所需的最小间隙时间是小同的,而且次要道路下的车辆类型存在差异,因此车头视距也不会是定值、其次,两股车流的情况只是理想模型,在实际中也是几乎不存在的,而实际中常见的是多车流多转向的形式.     

信号交叉口公交车辆换算系数研究

根据现有规范和北京市信号交叉口车辆运行实际情况对公交车辆的车型进行划分,建立求解车辆换算系数的理论模型。根据对北京市60个信号交叉口的实际调查,确定交叉口进口道标准车的饱和车头时距,给出两类公交车辆换算系数的推荐值,可供同行参考。     

信号交叉口右转车道饱和流率部分影响因素研究

针对北京市典型信号交叉口,对右转车辆饱和车头时距进行现场测定.通过编写计算机程序对数据分析处理,排除了数据中的异常值,结果表明右转车辆饱和车头时距服从正态分布.研究了交通组成、车道宽度和转弯半径对右转车道饱和流率的影响,给出了基于上述三项影响因素的右转车道饱和流率计算模型.     

信号交叉口专用双左转车道通行能力

在北京市6个信号交叉口双左转车道交通流数据调查的基础上,应用数理统计学方法对信号交叉口双左转车道饱和车头时距和饱和流率以及影响因素进行了研究。通过比较算术平均值、截尾均值和中值计算结果,提出应用截尾均值法计算饱和车头时距与饱和流率。研究了饱和流率与车道宽度、转弯半径的关系,应用回归方法给出了饱和流率与转弯半径关系模型,并对内、外侧车道饱和流率与单一左转车道饱和流率进行了比较。研究结果表明:内侧车道饱和车头时距为2.14～2.60s,外侧车道饱和车头时距为2.08～2.37s,平均饱和流率为1600pcu.(h.lane)-1;双左转车道饱和流率为单一左转车道饱和流率的1.80～2.05倍。     

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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对北京市信号交叉口的自行车和行人在混合交通流中的微观行为进行研究分析。研究中使用视频采集技术和数据分析技术来收集和分析自行车和行人在交叉口的行为。论文的主要研究结果是信号交叉口字自行车和行人的各种微观行为特征和基础行为模型， 这些结果有助于理解信号交叉口混合交通流的行为，并为城市混合交通流的微观交通模拟模型提供基础数据和理论依据。     

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在道路系统中,交叉口和公交停靠站附近常出现局部交通堵塞,是干扰城市交通畅通的主要瓶颈.考虑交叉口和公交停靠站的组合配置情景,基于元胞自动机模型,在开放边界条件下对双车道混合交通流的车辆换道和停靠行为进行细化,模拟研究需求变化和公交比例对整个交通系统的影响.仿真结果表明,对于不同的公交车比例,存在一个临界流入率,该临界值随着公交车比例的增加而逐渐降低.在临界值以内,车流属于自由流,流量随着流入率的增大而升高,而在临界值以外,流量达到饱和状态,不再随流入率增大而升高.在交通高峰期,信号交叉口上游排队会影响公交停靠站附近车辆运行.因此,根据交通需求设立合适的车站位置和信号灯周期是非常必要的.     

城市信号交叉口混合交通秩序度模型

混合交通是我国城市信号交叉口最为显著的交通特点之一. 为了便于研究混合交通信号控制策略,并进行混合交通流仿真,从信号交叉口“时空资源”有效利用角度,提出了信号交叉口混合交通秩序度的概念,并建立了混合交通秩序度模型. 从信号交叉口的“空间资源”利用角度,建立行人自行车聚集群与机动车冲突区域模型;从信号交叉口的“时间资源”利用角度,建立行人自行车与机动车冲突时间模型,可以作为优化混合交通信号控制策略的一个重要评价指标. 最后,以混合交通秩序度和机动车延误作为评价指标,通过仿真的方法,对实际交叉口进行了混合交通信号控制策略优化,经过方案比选得到一个优化控制方案. 研究结果表明,以混合交通秩序度和机动车延误为评价指标优化的控制方案,比以往单一考虑机动车为评价指标优化的控制方案,效果得到明显改善,更能够表征我国信号交叉口混合交通流的运行状况.     

城市干道信控交叉口最小间距计算

为提高城市干道信控交叉口交通安全水平,提出信控交叉口的感知反应区域、 减速行驶区域、排队区域等上游功能区空间要素长度公式,在此基础上,通过红灯、黄灯 损失、黄灯起始、绿灯等信号时段车流运行规律分析,建立上游功能区长度模型.然后提出 考虑反应视距的下游功能区长度模型,从而确定基于功能区长度的信控交叉口最小间距 公式.最后应用逼近理想解排序法,以某干道相邻信控交叉口为例进行计算及评价.评价 结果表明,与现状相比,满足最小间距的相邻信控交叉口区域交通安全水平较高;当间距 大于最小间距数值时,该区域交通安全水平趋于稳定.通过基于信号配时的功能区长度建 模,提出的最小间距计算方法可优化信控交叉口间距方案,提高交叉口布局的合理性.     

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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.     

设置非机动车等候区的信号交叉口交通流模型

城市机非混行交叉口的管理与控制是交通管理的重要内容.针对信号交叉口设置非机动车等候区的交通组织方式，建立了交叉口元胞自动机模型.对机动车流采用基于经典 NaSch(NS)的改进多车道元胞自动机模型，建立了交叉口换道规则，增加主动减速规则；对非机动车流采用具有侧向运动的扩展多值 CA模型.研究了设置等候区的车流状态特性，以及非机动车密度和等候区纵向长度对信号交叉口的影响.研究结果表明：设置等候区能在一定程度上提高交叉口的通行能力，但长度并非越长越好，当长度过长时在一定条件下会增大对机动车流的阻滞，总体上等候区是一种值得借鉴的方式；非机动车密度对机动车流的基本图具有显著影响.     

设置非机动车等候区的信号交叉口交通流模型

城市机非混行交叉口的管理与控制是交通管理的重要内容.针对信号交叉口设置非机动车等候区的交通组织方式,建立了交叉口元胞自动机模型.对机动车流采用基于经典 NaSch(NS)的改进多车道元胞自动机模型,建立了交叉口换道规则,增加主动减速规则;对非机动车流采用具有侧向运动的扩展多值 CA模型.研究了设置等候区的车流状态特性,以及非机动车密度和等候区纵向长度对信号交叉口的影响.研究结果表明：设置等候区能在一定程度上提高交叉口的通行能力,但长度并非越长越好,当长度过长时在一定条件下会增大对机动车流的阻滞,总体上等候区是一种值得借鉴的方式;非机动车密度对机动车流的基本图具有显著影响.     

信号交叉口不对称交通流的优化控制方法

为了改善不对称交通流导致信号交叉口进口道交通负荷分布不均、通行效率低下的问题,对交叉口对向交通流的分布形式及其适用的相位方案进行了分析,建立了信号周期动态相位方案的生成规则,并以综合交通效益最大为目标建立了交叉口不对称交通流的动态相位信号控制参数优化模型,并给出了其求解算法.分析了不对称系数大小及其阈值变化、不对称信号周期比例对优化方法的影响,并以哈尔滨市红旗大街-淮河路交叉口为例,VISSIM仿真结果显示,采用动态相位优化方法后,该交叉口的车均延误、平均排队长度和停车率等评价指标下降了27.8%以上,验证了动态相位优化方法的有效性.该方法能减少直行车流的停车等待时间、避免交叉口部分进口方向时空资源的空耗,有利于信号交叉口通行效益的提升.