高架道路下匝道衔接交叉口U-turn设计方法

高架道路下匝道地面衔接路段及其衔接交叉口的交通设计是城市快速路交通设计的一个重要组成部分,为解决我国城市高架道路下匝道与地面道路衔接交叉口排队和拥堵日益严重的问题,分析了U-turn设计对交叉口车辆延误和饱和度等运行效益指标的影响,以及U-turn在改善交叉口交通安全性方面的作用。以“变交叉为交织或避免交叉和交织”为目标,分析了高架道路下匝道不同接地类型与不同U—turn形式的最佳结合方法;以交叉口延误与左转交通流路段延误加权最小为目标的最佳U-turn选择模型,给出了高架路下匝道交叉口和路段两种U-turn的设计方法。最后,以上海市某高架道路下匝道及其衔接交叉口为例进行算例分析,实施U-turn设计后,可以显著降低交叉口的饱和度,最大降幅达29％：交叉口的车均延误最大降低60％,交叉口服务水平由D级上升到C级。     

平均排队长度差最小的单交叉口在线Q学习模型

为改善交叉口排队长度管理,避免交叉口某个方向排队长度过长,采用强化学习理论建立了以平均排队长度差最小为优化目标的在线Q学习模型.针对控制性能指标相对于邻近的配时方案不敏感的特点,提出了以平均排队长度差作为基本单位重新构造奖励函数,目的是拉大各行为对应的Q值差距,提高模型的收敛速度和鲁棒性.集成Excel VBA,Vissim,Matlab建立了在线仿真平台,作为计算环境对算例进行了计算.算例中利用GPS数据对Vissim软件中车辆加减速度曲线进行了标定.计算结果表明以平均排队长度差作为优化目标能够提高各个方向排队长度的平衡性,优化整个交叉口的时空资源;建立的在线Q模型具有学习能力和较快的计算速度,模型能否收敛受到周期取值和可选行为数量的影响.     

The effect of green time on stochastic queues at traffic signals

Many analyses of traffic signal queues use Webster and Cobbe's formula, which combines the net effect of the red/green cycle with a term representing stochastic effects, idealised as an M/D/1 queue process having random arrivals and uniform service. Several authors have noted that this component should depend not only on demand intensity but also on throughput capacity in each green period, although an extra empirical term may partially allow for this. Extending the service interval in M/D/1 (M = Markovian, i.e. random, D = deterministic, i.e. uniform, 1 = one server) enables the effect to be reproduced, but no exact expressions for its moments are found. Approximate formulae for the extended mean exist but are accurate only near saturation. The paper derives novel approximations for the equilibrium mean and also variance and utilisation, using functions linking traffic intensity with green period capacity. With three moments, equilibrium probability distributions can be estimated for which a method based on a doubly nested geometric distribution is described.     

基于Vissim的城市公交专用道设置研究

分析公交车对交通流的影响因素,以兰州市某主干道为例,在社会其他车辆交通量不变,公交车比例不断增加的情况下,分别仿真在该条道路上设置公交专用道和不设置公交专用道2种情况,分析平均总延误、平均停车时间、平均停车次数、平均排队长等参数的变化。仿真结果表明：在其他社会车辆交通量不变的情况下,当公交车交通量达到300veh／h时,可以考虑设置公交专用道。     

Effects of queue spillover in networks considering simultaneous departure time and route choices

This paper explores the effects of queue spillover in transportation networks, in the context of dynamic traffic assignment. A model of spatial queue is defined to characterize dynamic traffic flow and queuing formation in network links. Network users simultaneously choose departure time and travel route to minimize the travel cost including journey time and unpunctuality penalty. Using some necessary conditions of the dynamic user equilibrium, dynamic network flows are obtained exactly on some networks with typical structure. Various effects of queue spillover are discussed based on the results of these networks, and some new paradoxes of link capacity expansion have been found as a result of such effects. Analytical and exact results in these typical networks show that ignoring queuing length may generate biased solutions, and the link storage capacity is a very important factor concerning the performance of networks.     

交通区域协调控制模型

为提高交通区域通行效率,构建了适合各种交通状态的区域信号协调控制模型。以区域交叉口总排队车辆数与区域总输出车辆数为性能指标,考虑上下周期排队车辆数、各交叉口闭合相位差与有效绿灯时间,建立了模型约束条件。利用粒子群算法初始化有效绿灯时间与滞留车辆数,采用模拟退火算法求解有效绿灯时间,在不同交通状态下对某交叉口路网进行了仿真。仿真结果表明:与TRANSYT模型相比,低峰时段,采用本文模型排队车辆数降低了5.3%,区域总输出车辆数增加了5.5%;高峰时段,排队车辆数降低了17.9%,区域总输出车辆数增加了33.4%。交叉口的信号方案优化结果表明:与TRANSYT模型相比,采用本文模型时,各车道饱和度均降低,平均为1.8%,最大排队车辆数平均降低2.9%。分析结果表明:本文模型在各种交通状态下都是有效的,特别是在高峰状态下,控制效果优于TRANSYT模型。     

基于改进离散差分算法的航班延迟推出策略分析

针对大型枢纽机场日益严重的场面拥堵及由此导致航空公司延误成本增加和乘客等待时间增长等问题,基于ACDM的基本思想,在给定推出率下诠释了虚拟队列理论,设计了航班推出决策的协调流程,实现利用机位等待代替跑道起飞排队等待,不仅可以减少场面拥堵和航班延误,对提高航空公司经济效益也有重要意义.提出了乘客等待时间最短和推出等待成本最小2 种策略和航班延误成本的计算方法及相关约束指标.分别针对小、中、大不同规模航班量的5 组实际运行数据,采用基于指针运算机制的离散差分算法求解优化推出策略,并对该算法进行改进.实例表明,通过对虚拟队列航班次序的调整,乘客的平均延误时间缩短5.15%~12.66%,航空公司延误成本减少19.16%~26.0%.     

快速路出口辅路与地面交叉口协调控制策略研究

快速路出口及辅路通过的流量增大时,易造成出口下游交叉口的拥堵,同时拥堵会向上游蔓延造成快速路出口范围的拥堵。为缓解出口范围的拥堵,提出了一种新的协调控制策略。以辅路衔接路段排队为检测变量,协调计算出口下游交叉口的周期、绿信比和辅路的绿灯时长,并给出了各控制变量小步距连续调整的算法。仿真实验结果表明该协调控制策略是有效的,与固定配时策略相比出口匝道通过固定流量持续时间至少减少了10%。     

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以GoogleEarth软件作为观测工具,在大量观测的基础上,从匝道构造型式可能对交通流运行特征的影响角度,总结了影响匝道类型划分的主要因素,并最终将我国的高速公路出口匝道分为4类. 在此基础上,以主线上游段、匝道中游段、主线下游段的车辆运行速度作为评价指标,采用TISI仿真的方法,以A型出口匝道为例,分析了输入交通量、大型车比例、出口转向率等因素对通行效率的影响,并确定了相关参数的影响范围. 最后,在出口转向率为20％,大型车比例为40％的条件下,定量分析了各类型出口匝道通行效率随输入交通量的变化规律,比较了4种类型出口匝道通行效率的优劣,并对其适用条件和实际应用中应重点考虑的问题进行了说明.     

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.