基于污染物扩散的道路限界确定方法

基于排放模型 MOVES和道路扩散模型 CAL3QHC的有机结合,通过比选插值方法,实现了敏感点污染物浓度到全域污染物状况的分析,搭建了交通污染物排放扩散可视分析一体化体系,可开展道路周边污染物扩散全域分析.在该框架下,以中国珠海南湾大道为案例,对比分析了分流前后,南湾大道的重排路段所占比例减少了 13.64%,说明改变道路等级、增加分流道路的方式实现了排放的有效分散;确定分流方案后,对南湾大道分段进行排放讨论,发现 17、18路段排放最严重,确定了其道路限界,具体值为,横向最宽处 192 m,纵向最高处20 m.此外,以交叉口为对象进行扩散分析,综合不同污染物扩散范围后确定交叉口限界.     

路段环境交通容量模型及其求解方法

机动车排放的尾气已经成为城市空气污染的主要污染源,对路段从机动车污染物排放方面进行承载容量分析具有重要的意义。本文在对微观（路段和交叉口）环境交通容量分析的基础上,运用机动车尾气扩散箱型模式建立了路段环境交通容量计算模型;并利用正交枚举法对路段环境交通容量进行求解。该模型及其求解方法的提出可为城市规划、交通规划和交通管理决策提供参考。     

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在对微观(路段和交叉口)环境交通容量分析的基础上，运用机动车尾气扩散箱型模式建立路段环境交通容量计算模型。考虑满足环境空气质量标准和保证路段的通行能力，本文主要考虑降低机动车污染物排放因子，并得出了相应的计算模型。最后对北京某路段环境交通容量进行初步计算分析。该模型的提出可为城市规划、交通规划和交通管理决策提供参考。     

关于路段环境交通容量的探讨

本文运用机动车尾气扩散箱型模式建立路段环境交通容量计算模型．考虑满足环境空气质量标准和保证路段的通行能力,主要通过降低机动车污染物排放因子,并得出了相应的计算模型．最后对北京莱路段环境交通容量进行初步计算分析．该模型的提出可为城市规划、交通规划和交通管理决策提供参考．     

交通排放强度与道路特征关联分析

为了寻求更加精确的道路车辆排放模型的建立方法,对道路车辆排放关键因素受路段参数的影响进行探索。通过实验方法测算机动车排放因子,并获取路段平均速度、路段平均加速度、路段平均VSP三个动态特征参数,路段长度和道路等级两个路段静态特征参数,通过回归分析的方法量化不同因素与机动车排放因子的关联关系。结果表明:道路特征参数对机动车各类污染物的排放因子均有一定程度的影响,但单一因素对道路排放因子的影响程度有限。     

信号交叉口机动车运行特性对排放的影响

平面交叉口是城市交通网络的重要节点,机动车在信号交叉口运行时工况频繁变化。为了研究信号交叉口机动车运行特性对排放的影响,在典型信号交叉口开展机动车运行模式分布特征调研;运用高分辨率的排放模型MOVES,评估交叉口不同运行工况下的CO、NOx、HC、PM10、PM2.5污染物的排放量。研究结果表明:机动车在信号交叉口经历减速、怠速、加速等工况,减速路段减速平缓,污染物排量会有所减少,其余怠速、加速通过这几个过程相对通畅路段排量都会增大,怠速时排量最大;五种污染物排放量变化对于交通拥堵的敏感性也不同,HC、PM10影响最大,其次是PM2.5,NOX受影响较小,CO最小。研究结果使公民对信号交叉口的污染物排放有直观的了解,以此来激励公民遵守交通法规,养成良好的驾驶习惯,为缓堵减排贡献自己的一份力量。     

密集路网中城市主干路中观安全分析模型

传统安全分析模型在微观层面建立,将路网中相邻的交叉口和路段分解为两类独立的研究单元分别进行研究.密集路网中城市主干路交叉口间距小,相邻的路段与交叉口交通运行相互影响,难以划分路段与交叉口.交叉口间距和道路两侧路网形态是影响主干路安全的重要因素.传统模型分别针对路段和交叉口事故进行研究,无法分析这两个因素对主干路的整体安全影响.基于上海市21条城市主干路,将相邻路段和交叉口依据道路横断面和交通运行特征组合为118个中观单元,并计算了中观单元两侧道路的路网形态.考虑到来自同一主干路的中观单元几何设计和交通特征互相关联,建立随机效应负二项模型.分析了交叉口间距和路网形态对主干路的安全影响,结果表明:相较于不规则方格路网和混合型路网,位于方格路网中的主干路事故数较少;交叉口间距越长,主干路事故越少.中观分析方法克服了传统安全分析模型中研究单元划分及影响因素分析的问题,为城市主干路设计及路网规划提供了建议.     

基于机动车排放的交叉口信号控制仿真与分析

结合微观仿真元胞自动机模型和机动车排放MOVES模型,以十字信号控制交叉口为仿真对象,研究交叉口信号配时与机动车排放之间的关系.元胞自动机模型将交叉口和路段划分为3.5 m×3.5 m的元胞,每辆车占2 个元胞,交叉口内转弯车辆减速慢行,直行车辆速度不受限制,提高了交通仿真的真实性和机动车排放测算的准确性.仿真结果表明：最佳信号周期随着车辆到达率的增加而增加,使得交叉口通行效率达到最大化;行程时间随着左转车比例的增加而增加,对于不同的车辆到达率,均存在一个极限值,当左转车比例低于该极限值时,行程时间变化不大,高于该极限值时,行程时间快速增加;从通行能力、行程时间和尾气排放的角度,交叉口具有不同的最佳信号周期,且差异较大.     

交叉口与人行横道信号协调控制优化模型

分析了行人过街对路段上机动车流运行规律的影响,确定了交叉口各进口道机动车平均延误计算公式.结合干道协调控制系统,建立了交叉口与人行横道信号协调控制优化模型.以最小交叉口总延误与最大通行能力为目标函数,以行人过街最小绿灯时长为约束条件,选择周期时长、绿信比与相位差作为决策向量,在保证各参数共同优化的情况下,用遗传算法进行...     

基于机动车比功率的单点信号配时优化模型

为减少车辆延误和交通排放,基于机动车比功率提出信号交叉口红、绿灯期间污染物排放因子的标定方法.根据运筹学和交通流理论,以车辆延误和排放最小为目标建立单点交叉口信号配时优化模型.考虑小汽车尾气中的CO、HC和NOx三种污染物,利用 VISSIM 软件设计交通仿真实验,使用MATLAB软件编制参数标定和模型求解算法,根据车辆行驶状况数据标定每条车道组每种污染物的两类排放因子,并验证双目标信号配时优化模型.结果表明,与仅降低延误相比,双目标优化模型所获最优信号配时方案能使车均延误降低19%、交通排放减少11%.研究成果能有效减少交叉口延误和排放,为建立考虑交通排放的干道信号配时优化模型奠定理论基础.     

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传统的交通信号控制优化和路口几何渠化或路口扩展在现实中可能遇到许多局限。有些路口由于土地使用的限制,实际无法采用路口几何渠化或扩展的方式来缓解路口的严重拥挤的程度。交通流量转移措施也许是一个可行的方法,但其影响因素和适时方案很难依靠观测数据确定。结合观测数据,提出运用微观交通仿真的方法,判定需要转移的交通走向和选择路径,以降低路口延误和多选择路径旅行时间为目标,评价交通流量转移措施并估计转换量的最适应范围。研究以位于俄亥俄州辛辛那提地区的Galbraith Road and Colerain Avenue (US-27) 路口及其相关可选择路径作为试例,进行数据采集和分析,并运用了微观交通仿真软件VISSIM、公路通行能力分析软件HCS2000和Synchro进行微观路口延误和选择路径交通模拟评价。为提高结果的可释和易解效能,本研究提出交通转换比例、延误变化、选择路径旅行时间变化与服务水平变化的一体化曲线。评价结果显示了交通转移措施的可能效果。最后,讨论了实现交通转移的标志导向系统。     

Oversaturation Inherence and Traffic Diversion Effect at Urban Intersections through Simulation

Conventional approaches of signal control optimization and geometric channelization may not be an inappropriate solution to an oversaturated urban intersection, especially where physical expansion is limited by the intensive land-use development around it. Traffic diversion strategy may be an optional solution; however, it is greatly dependant upon identification of the traffic movements that need diversion and the existence of parallel or accessible detour routes that are capable of accommodating the diverted traffic without bring adverse impact on the diversion routes. Obviously, these factors are difficult to be determined through analysis of the field observations alone. This paper presents a study of using simulation-based approach combined with analysis of observed data to identify oversaturated intersection movements needed for diversion and test the traffic diversion effect in the roadways that have potential to bear the diverted traffic. The proposed approach is discussed through a practical case study at the intersection of Galbraith Avenue and Colerain Avenue (US-27), Ohio. The effect of such option is evaluated using a state-of-the-art microscopic traffic simulation system VISSIM, intersection analysis software programs, Highway Capacity Software (HCS 2000), and Synchro. The optimum percentage of traffic that is desired to be diverted at the inlet to minimize the delay while keeping shorter travel time is evaluated for the concerned intersection. The evaluation results imply a successful option that has great potential to put into practice. Finally, signage countermeasures are discussed for implementing the diversion strategy.     

车联网环境下信号交叉口车速控制策略

为了减轻城市道路上信号交叉口对交通流的阻断,针对车联网环境下个体车辆可 以与路侧设施及交叉口中心控制系统实时信息交互的特征,提出了信号交叉口车速控制策 略,在提高交叉口通行效率的基础上兼顾驾驶舒适性与环境友好性.为验证车速控制模型的有 效性,基于多智能体技术建立了车联网环境下信号交叉口车速控制仿真系统,以典型十字交 叉口为例,模拟对比分析了传统驾驶和车联网2 种环境下车辆通过交叉口的行程时间、燃料消 耗与污染物排放.结果表明,该速度控制策略下车辆通过交叉口的平均行程时间减少了约 60%,燃料消耗减少了约40%,污染物的排放也有显著减少.     

雾霾情况下路网模型及雾霾对交通路网的影响

雾霾对城市交通路网的影响主要包括交通数据缺失、交通安全和污染物排放三大问题.首先,基于城市交通数据监测系统,增加路网模型中驾驶员对能见度因素的反应特性,建立雾霾情况下交通路网模型,包括车道模型和交叉口模型两部分.然后,建立雾霾情况下交通路网模型评价指标,包括路网交通数据缺失率、交通危险系数和路网车辆污染物排放指标.最后,通过雾霾对路网影响程度和影响区域的仿真,得出如下结果:雾霾程度越严重、影响区域范围越大,交通数据缺失率越高,越不利于交通安全,同时污染物排放越多.     

交叉口运行模式分布模型及排放测算

针对路网中可大规模采集的流量、速度数据,结合主流排放模型广泛应用的VSP参 数,提出了面向排放测算的交叉口运行模式模型,为动态评估路网中的交叉口排放提供了测 算依据.通过对交叉口区域的运行模式分布特征分析,提取交叉口运行模式关键特征参数,建 立基于粒子群聚类算法的交叉口运行模式分布模型.通过本模型和MOVES模型计算交叉口 排放,本模型预测HC、CO、NOx 污染物的误差分别为6.08%、0.80%、4.18%,而MOVES模型的 预测误差分别为38.67%、28.87%、12.22%.     

中国公路线源污染物排放强度的计算方法

在全国范围内选取的三座公路隧道内,通过大量采样和分析过往隧道机动车排气产生的污染物浓度和在实验室底盘测功机上模拟测试中国代表性机动力单车污染物排放特性相结合,研究确定出中国机动车在公路行驶状况下CO,NOx和HC的排放因子。根据实测数据用线性优化的方法求得了分类机动力（轻型车,中型车,重型车和摩托车）污染物排放因子,提出了公路线源机动车CO,NOx和HC排放强度的计算方法及其各参数的取值。用某高速公路两侧实测的NOx浓度,气象条件和交通量对建立的公路线源机动车污染物排放强度公式验证分析,表明有良好的可靠性。     

信号交叉口绿色驾驶车速控制方法

信号交叉口是整个城市交通路网中的瓶颈区域.车流经常在路口停车等候造成怠速行驶,严重降低交叉口的通行效率,同时造成严重的汽车尾气排放污染.为了减轻交叉口对交通流的阻断,合理降低信号交叉口的车辆延误、燃油消耗和污染物排放,本文提出了一种基于多级可变速度限制的信号交叉口绿色驾驶控制方法.该方法以可变速度限制值为控制变量,并基于固定式检测器获取的交叉口附近道路交通状况信息对车辆进行速度限制值的实时发布,以实现在不增加旅行时间的基础上平滑车辆驶近交叉口过程中的时空轨迹.通过MATLAB对该方法进行仿真验证,结果表明,其能够有效地降低交叉口的车辆延误,并减少车辆的燃油消耗与污染物排放量.