平行流交叉口信号控制策略及效益分析

为解决平行流交叉口左转多次停车问题，实现同一相位放行左转、直行和右转车流的同时，所有流向车辆最多停车一次，对平行流交叉口进行设计，提出两种设计方案，对比已有方案，选择左转右置的平行流交叉口作为研究对象，探讨其优劣. 根据车流运行特征，以车辆不存在二次停车，车车不冲突作为约束条件，建立优化模型，并进行效益分析. 结果显示，与传统经典十字交叉口控制相比，平行流交叉口使通行能力提升60%以上，车均延误下降约 70%. 本文提出的控制策略，在不牺牲车辆权益的情况下，能消除左转和直行冲突，提升交叉口通行能力，为平行流交叉口研究提供一个新的视角.     

设置移位左转车道的不对称交通流信号交叉口设计及优化

常规的交通组织与信号控制处理不对称车流的效果不理想,会造成时间、道路资源的浪费。针对不对称交通流的特性,提出设置移位左转车道的不对称交通流交叉口信号控制优化方案。以直行车辆与左转车辆车均延误最小为目标,建立移位左转交叉口时空资源优化模型与车辆延误计算模型。通过研究交通流不对称程度与移位左转车道长度对左转车辆延误的影响,分析不对称交通流移位左转车道的适应性,并运用VISSIM软件对优化方案进行仿真。仿真结果表明：与交叉口现状相比,方案2中车辆的平均延误降低27.2%,平均排队长度降低29.7%,说明移位左转车道信号控制方案能极大改善不对称交通流交叉口车辆的行驶情况,减少车均延误时间,使车流运行更加顺畅。     

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通过运用VISSIM交通仿真系统对有两个分离左转车道的道路交叉口实例进行仿真,研究外侧左转车流对内侧左转车流延误的影响.在VISSIM交通仿真运算中,以内侧左转车流的交通流参数为常量,与之相对应的外侧左转车流的交通流参数为变量,得到仿真运算后的离散数据.将这些数据进行回归分析,得出内侧左转车流延误的影响因素模型.最后基于仿真运算的研究成果及此交叉口的特性,提出合理的交通改善措施,将改善后每个周期的内侧左转延误及交叉口的车均延误与改善前的延误进行比较.结果表明,所提出的改善措施有显著效果,对其他同类型的有两个分离左转车道交叉口的改造具有实际的指导意义.     

交叉口可变导向车道与信号配时协同优化模型

通过交叉口可变导向车道的车道功能与信号配时的协同优化,构建优化模型,对交叉口时空资源进行优化配置,以达到交叉口车辆平均延误最小的目标。根据优化模型所得的车道功能分配和信号配时参数进行交通仿真实验,探讨可变导向车道条件下不同信号相位相序方案对交叉口运行效率的影响,并分析不同进口道以及不同流向的车流受到的具体影响。结果表明,协同优化模型能显著降低交叉口的车均延误、提高车流运行效率,并使得在某些交通量条件下使用信号优化无解的问题变为有解;同时发现不同的相位相序方案对设有可变导向车道的进口及其对向进口的左转车流运行有较大的影响,合理的交叉口相位相序设置能够有效地减少交叉口时空资源的损失。     

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.     

混合交通流条件下区域交通信号控制优化模型

针对传统区域交通控制技术无法应对机非冲突干扰的问题,结合中国城市道路混合交通流的特点,研究了交叉口与路段非机动车对机动车的干扰。分析了区域路网机动车交通特征,确定了混合交通特性相似的区域。基于路段非机动车的阻滞作用,分析了交叉口通行能力的折减与相邻交叉口相位差的优化。以区域路网机动车总延误为优化目标,建立了非机动车影响条件下的区域交通信号控制优化模型,优化了信号周期时长、绿信比和相位差等参数,并利用遗传算法求解模型。利用VISSIM仿真软件,以上海市杨浦区五角场环形区域路网为例对优化模型进行验证。验证结果表明:现状信号控制方案下区域路网7个交叉口机动车的车均延误为24.5~42.9s,平均为35.99s,路网总延误为256.39h,优化后交叉口的车均延误为21.8~36.4s,平均为30.12s,路网总延误为214.57h,7个交叉口车均延误减少了10%~24%,平均为16.31%。可见,优化模型能够显著降低区域路网车均延误与总延误,提高区域路网通行效率。     

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.     

基于感应控制的交叉口逆向可变车道仿真研究

设置逆向可变车道目的在于保证交叉口通行能力的条件下缓解进口道左转车辆的交通压力.本文提出了一种基于感应控制的逆向可变车道方案.针对逆向可变车道的感应控制方案提出了参数设计方法并进行了延误分析.利用VISSIM的VAP模块对感应控制方案进行了仿真实验,分别对定时控制以及感应控制方案进行了效益评价.分析了感应控制方案分别在不同流量以及不同左转比例下的运行效果.结果表明,方案在不同流量下均能使主路左转车辆的通行效率得到有效提高,随着流量增大,感应控制下交叉口整体延误逐渐接近定时控制.当逆向可变车道所在进口道左转比例较高时,感应控制方案能发挥出更好的效果.提出的方案能够保证交叉口整体通行效率的同时提高主路左转的通行效率,进一步提高交叉口的时空利用率,为交叉口时空资源优化提供了新的思路方法.     

无信号T型交叉口左转车辆驾驶行为对交通流的影响

为研究无信号T型交叉口主路左转车辆驾驶行为对交叉口交通流的影响,建立了元胞自动机无信号T型交叉口交通流模型,在开放边界条件下研究了不同左转车辆驾驶行为对交叉口车辆车均冲突频次与延误的影响.研究结果表明:左转车辆驾驶行为与交叉口车辆车均冲突、车均延误有密切关系.在保守型驾驶行为条件下,交叉口无车辆冲突,但相比于稳重型和冒险型驾驶行为,交叉口车均延误将更高;对于稳重型和冒险型驾驶行为而言,在交叉口车辆冲突方面,冒险型驾驶行为会导致交叉口产生更多的车辆冲突;在交叉口车均延误方面,当左转车流量较低时,冒险型驾驶行为下的交叉口车均延误更高,随着左转车流量的增加,冒险型驾驶行为下的交叉口车均延误逐渐低于稳重型驾驶行为下的交叉口车均延误.     

机动车待行区设置方法的实证研究

机动车待行区的设置对交叉口空间资源的有效利用、交叉口通行能力的提高和延误的减少具有重要作用.在讨论机动车待行区设置条件的基础上,首先介绍了左转待转区和直行待行区的设置形式,并对每一种方式从渠化设计和信号控制设计两个方面分别介绍了交通组织方法,并讨论了设置机动车待行区对通行能力的影响.然后以官园桥下平面交叉口为案例展开实证研究,并以VISSIM对改善效果进行了仿真.仿真结果表明,设置待行区域后,交叉口通行能力提升了17.4%,而交叉口的平均延误降低了26.1%.     

基于VISSIM的无信号环形交叉口与有信号十字交叉口通行延误情况对比

运用VISSIM对无信号环形交叉口以及有信号十字交叉口的通行延误情况进行模拟仿真.以车均运行延误时间、车均停车延误时间、车均停车次数以及排队长度为评价指标,分析对比两种不同形式的交叉口在不同输入交通量水平下的通行状况,最终确定两种不同形式交叉口的输入交通量的临界值.     

基于通行效率最优的交叉口调头选位

针对信号交叉口调头区域设置不合理的问题,选择传统四相位控制交叉口为研究对象,基于通行效率最优提出了最佳调头位置的计算方法.该方法首先通过建立左转与调头共用车道的损失时间模型,揭示了左转和调头车流在不同交通条件下的相互影响机理;其次基于不同流向车辆的概率分布函数,构建了信号交叉口左转与调头共用车道的通行能力计算模型,揭示了调头位置对共用车道通行能力的影响特征;最后以淄博市中心城区为例进行了实例分析.实验结果表明,该方法能使左转与调头共用车道的通行能力由432 pcu/h提升到509 pcu/h,提高了17.82%.     

考虑上下游通行能力匹配的干线禁左模型

已有针对禁左的研究大多从单交叉口交通设计的角度,考虑禁左后的左转交通流组织问题,如U-turn,连续流交叉口设计等,缺少干线整体层面的、针对干线禁左位置选择的研究.本文分别以干线整体通行能力最大、干线交叉口间通行能力匹配值最优为目标,以干线最佳禁左交叉口位置、周期时长、绿信比为决策变量,综合考虑禁左绕行范围、流量守恒、绿灯时间、饱和度、周期时长等约束条件,建立干线禁左的混合整数线性规划模型,并采用分支定界法进行求解.以济南纬二路6个连续交叉口为例进行实例验证,结果表明,对比实地模型与Synchro模型,本文模型能有效降低干线整体车均延误,提高干线整体通行能力,降低排队长度,并使交通流在干线上的分布更加均衡.     

基于Vissim的交叉口左转待转区设置仿真研究

在交叉口设置左转待转区可以减少车辆延误、提高车道的通行能力,有效地利用交叉口空间资源和时间资源。交叉口在规划好左转待转区之后,应对方案进行仿真,检验其设置的合理性及实现的效果。提出设置左转信号与预信号分别控制不同相位的车辆运行,并基于仿真软件Vissim验证左转待转区信号控制设计方案,并以某信号交叉口为例,进行模拟仿真,证明设置方案及仿真过程合理。     

连续流交叉口信号协调配时及延误模型

为解决连续流交叉口车辆二次停车和人-车冲突问题,防止车辆排队溢出,破坏连续流交叉口稳定的运行状态,提出人-车信号协调优化控制策略.根据车流运行特征,协调主、预信号配时,优化信号相位方案,以车均延误最小为目标构建优化模型.通过仿真对比可知,本文模型计算的延误估算误差在5％以内.通过案例分析可知,现状方案南北左转车均延误和...     

基于有效绿灯时间利用率的自适应控制策略研究

为了优化单点交叉口信号控制方案,使其适应各个进口道方向交通流动态变化,提高交叉口通行效率,根据交叉口进口道排队车辆数建立有效绿灯利用率模型,提出了一种交叉口自适应控制策略.有效绿灯时间利用率模型以交叉口通行能力最大为控制参数,实时优化确定出最佳相位放行方案以及最优相位切换方案,根据进口道排队车辆最大流向的排队车辆数和车辆到达预测确定相位放行绿灯时间.利用VISSIM交通仿真软件对该自适应控制策略仿真运行,与定时控制以及感应控制对比,评价分析不同车辆到达情况下交叉口通行情况.结果表明:该自适应控制策略能有效降低车均延误,提高交叉口服务水平.     

提前右转组织方式及其影响分析

以可插车间隙理论和概率论为基础,建立了固定与可变交织区长度的提前右转组织方式下右转机动车通行能力计算模型与延长交织区所能够增加的通行能力的计算模型,提出了提前右转组织方式的适用条件。以平均延误为指标,对比分析了两种组织方式下右转机动车的运行效果,基于Webster信号配时方法,对实行提前右转方式的交叉口内直行和左转车流的通行能力进行了分析。分析结果表明:采用提前右转组织方式后交叉口直行和左转通行能力增加;在右转机动车提前右转能够满足通行能力时,提前右转可减小冲突区的面积,否则,可以通过延长交织区长度来增加通行能力,以减少右转车的平均延误。     

基于NSGA-Ⅱ-DE的借道左转车道信号配时优化

针对平面信控道路交叉口时空资源闲置问题,提出了基于NSGA-Ⅱ-DE(非支配排序遗传算法和差分进化算法的混合优化)的借道左转车道信号配时优化方法,以缓解交通拥堵。以济南市经十路—舜耕路交叉口为研究载体,分析了借道左转交叉口交通特性,综合考虑交叉口车均延误和通行能力,建立了基于双目标的信号配时优化模型,采用NSGA-Ⅱ-DE对其进行求解。结合实际算例,运用VISSIM软件对比分析了交叉口改善前后的交通运行状况。结果表明:信号配时优化后,交叉口平峰、高峰两个时段车均延误分别降低了17.9%和13.7%,平均排队长度降低了14.0%和12.0%,通行能力均降低了6.7%,同时,验证了NSGA-Ⅱ-DE的适用性和有效性。     

平面交叉口禁止左转效应分析

合理组织平面交叉口中的左转车流问题,与行车安全和通行能力有直接关系。禁止左转是平面交叉口组织的一个重要方式,它可能带来的交通效应与多种因素有关。从左转的交通特性出发,研究禁止左转后交叉口延误变化的机理和交通流的重新组织方式,得到禁止左转后交叉口延误变化的计算模型。通过模型分析认为,交叉口饱和度、路网密度和左转车流比例是影响交通效应的重要边界条件,并分析了这些边界条件对于禁止左转产生效应的影响方式。     

两相位T型交叉口人行横道设置对通行效率的影响研究

两相位信号控制T型交叉口是城市常见交叉口。目前该类交叉口通常设有三条人行横道,其设计缺少对车流及行人流状况的具体考虑。在两相位T型交叉口,主路过街行人与支路机动车共用一个信号相位,在通行相位时,行人流与左转机动车流产生冲突,相互干扰,降低通行效率。本文以延误作为交叉口通行效率的评价指标,分析冲突人行横道设置前后,主路过街行人和支路左转机动车的延误大小,并得到该人行横道取消设置的临界条件。本文研究可为城市T型交叉口的规划、设计等提供参考。