两种交叉口信号相位设计方法的比较

针对交叉口交通需求和供给条件的不对称性，在简要回顾对称流向放行相位设计方法及相关理论发展的基础上，介绍了各进口单独放行的相位设计方法，通过模型和算例，对两种设计方法进行特性比较，得出了各进口单独放行方法设置直行左转合用车道，可以最大限度地平衡各流向车道的利用率、车流饱和度和延误。但交叉口的总通行能力较小，饱和度和延误相对较大。     

十字交叉口的单口放行与对称放行相位设计方法对比研究

十字交叉口是城市道路中最典型的交叉口类型,其相位设计方法的优劣直接影响交叉口的服务水平高低。以广东省东莞市虎门大道-连升路十字交叉口为例,比较单口放行方式和对称放行方式2种相位设计方法的特性,并通过Vissim交通仿真建模,分析对比在高峰、平峰、低峰等3种交通需求下2种相位设计方法的平均延误时间、排队长度、停车次数等交通信号控制性能指标优劣。仿真结果表明,对十字交叉口而言,交通流量不均衡时宜采用单口放行相位设计方法,交通流量均衡时宜采用对称放行相位设计方法。      

借用公交专用道左转的主预信号控制方案优化

设置有路中式公交专用道的交叉口进口道存在因公交与其他车辆两股平行车流在路口同时左转、直行和右转而形成的多路交织现象,传统信号控制方案已无法消除这类交叉口相位放行造成的交织冲突问题。为解决该问题,设计了一种借用公交专用道左转的新型交叉口,规定了各流向车辆的运行规则,同时设计了主信号与预信号相位方案及相互协调配时关系。具体来说,根据公交直行车辆和其他左转、直行车辆的到达-驶离图式,分别建立各流向不同情况下车辆的延误与停车次数计算方法,以交叉口车均延误与车均停车次数加权的当量费用最小为目标,建立交叉口信号配时优化模型。为验证该优化控制策略的有效性,结合算例对传统控制方案和优化控制方案进行比较,并分析等待区长度对车辆排队演化过程的影响,确定优化方案适用场景。结果表明：相对于传统方案,优化方案增加了交叉口的通行能力,使得车均当量费用下降比例达到了32.3%;参数灵敏度分析显示,主信号等待区长度宜设置为80 m。所提出的控制策略通过借用公交专用道左转,提高了交叉口的利用效率,最大限度地降低了对公交优先策略实施的影响,能够完全消除设置有路中式公交专用道交叉口相位放行中的交通交织冲突现象,以保证交叉口行车安全。     

交叉口单口放行方法相位设计设置研究

采用理论分析结合Vissim软件仿真的手段,提出单口放行方法具有采用左转直行自适应车道、适合不对称交通流、容易变道以及简单易操作的4个优点。分析了该方法在左转非机动车与直行机动车相冲突和相位损失方面的缺陷,计算了延误,并总结了单口放行方法的适用性条件。最后,以株洲市某路口为例,对比分析了采用传统的4相位和单口放行两种方法设计时交叉口的各项评价指标。研究表明,设计恰当的单口放行配时方法能大大减少交叉口的延误,提高路网里车辆的行程车速和总行程时间。     

基于NEMA双环相位与合流相位的感应控制策略

十字交叉口信号控制方案中,NEMA双环相位结构中左右半环都有刚性屏障,使得信号方案的灵活性受到一定的限制。为了突破NEMA双环相位结构的屏障,以避免冲突车流同时放行为约束,在NEMA相位结构基础上融入合流相位,允许不同方向的直行和左转车流在出口道合流,利用合流相位进行搭接,可以消除相位结构中的2处刚性屏障,形成8相位的大双环结构。在感应控制策略中,每股车流都有独立的控制参数,每个相位独立判断绿灯延长、绿灯结束时间。为了避免跨越相位的车流冲突,控制策略中需要增设隐形的屏障,绿灯相位只能与相容的相位进行组合,与最后一个相容相位同时进行相位切换。为了构建隐形屏障,设计了信号控制的相位切换流程。为了验证改进相位结构的有效性,在VISSIM仿真软件中以团结大道-园林路交叉口为背景构建仿真模型,利用VAP编程实现感应控制逻辑,以NEMA双环相位结构的感应控制策略作为对比,在不同的流量流向条件下,进行多次仿真试验。结果表明,提出的感应控制策略能够适应各种交通流量条件;在交通流量不对称的情况下,提出的改进控制策略车均延误较小,相对而言具有更好的控制效果。     

交叉口流线动态控制的优化配时模型研究

针对城市交叉口信号控制仍以单点固定相位方式为主,且配时优化方法不能随交通流线的状态变化而优化的问题,以交通流线相容且绿灯损失最小为原则,根据交叉口进口流线流量动态生成了最优流线组合的相位.在确定周期相位组合的情况下,考虑周期结束流线是否有车滞留,对应分析了流线车辆平均延误.将延误模型组合,建立了适应交叉口流线流量动态变化的优化配时模型,计算了各相位的最优配时,以实现交叉口流线动态优化控制效果.实例计算分析表明:采用流线动态控制配时优化模型延误更小,对改善交叉口运行状况更为有效.     

进口单独放行方式下的干道双向绿波协调控制数解算法

针对进口单独放行的信号相位设计方式,遵循绿波带宽度最大化设计理念,利用干道协调控制中的时距分析方法,给出了进口单独放行方式下的干道双向绿波协调控制数解算法。通过优化选取各交叉口的信号相序组合,确定干道交叉口的最佳公共信号周期与相位差取值,计算不同干道行驶方向的绿波带宽度。分析结果表明:与进口对称放行方式下的数解算法相比,进口单独放行方式下的数解算法能使理想交叉口间距取值具有更大的选取空间,更适合于对交叉口间距不齐的多个干道交叉口进行绿波协调控制;进口单独放行方式下的干道双向绿波协调控制方法能够获得较好的控制效果,特别是对于交叉口间距参差不齐的干道交通条件同样具有较强的适应性。     

非对称流量下的环形交叉口信号控制研究

在环形交叉口左转二次信号控制理论的基础上,针对环形交叉口在非对称流量下的环道利用不均衡问题,提出了一种在流量差异的情况下,利用环道空间提前放行车流的方法,以达到减小信号周期、降低车辆延误、提高环形交叉口通行效率的目的,并对该方法进行了效果评价。最后以昆明市环形交叉口实际非对称流量为基础,利用VISSIM仿真技术进行了对比分析,验证了其有效性和实用性。     

各进口单独放行条件下的双向绿波设计方法研究

针对由于几何条件不对称、对向流量不均衡而采用各进口单独放行方式的干道交叉口群,提出运用两个单向绿波的组合、实现双向绿波信号控制的新方法,并以东莞市虎门镇连升路为例,详细介绍各进口单独放行的双向绿波设计过程,算例分析表明,本方法求解的结果优于传统数解法.     

基于可变车道的交叉口时空资源优化配置

交叉口在潮汐交通影响下会产生各流向不均衡现象,容易使进口道利用效率低下,形成拥堵.常用的应对措施是设置适用于交叉口的导向式可变车道.基于可变车道,提出信号交叉口时空资源优化配置方法.在空间上,为寻求交叉口各流向之间的均衡化,以同一相位下各流向流量比之间的差值尽可能小以及总体的流量比之和尽可能小为目标,以各进口道各流向的交通量为基础数据,考虑进、出口道通行能力匹配等约束,同时考虑直右合用车道设置问题,构建车道功能划分模型.时间上配以Webster信号配时模型.以时段为单位,得到各个时段优化的车道功能划分和信号配时,从而确定可变车道的设置.以实际交叉口为案例,通过设置现状组、对照组、模型组对比分析该方法的效果.通过Vissim交通仿真,结果表明,相比于固定的车道功能,模型优化后能降低交叉口10%的延误.      

运营通风作用下高海拔隧道保温隔热层的设计参数

为研究运营通风作用下高海拔隧道的保温隔热层的设计参数,通过建立考虑气-固耦合换热的隧道有限元模型,研究了不同通风工况下的气流流动特征,分析了保温隔热层的合理敷设长度。结果表明:在不同的通风工况下,隧道内气流流动特征不同;平导压入通风时,在横通道和主洞相接处出现漩涡;自然通风下,二衬表面温度在洞口段骤然升高,而后趋稳;建议主洞进出口保温层的敷设长度为565 m,导洞进出口保温层的敷设长度为680 m。     

V型多缸柴油机冷却系统流动不均匀性研究

采用SolidWorks建立某V型多缸柴油机冷却系统的水路三维模型,利用FLUENT软件对冷却系统中水路的流动进行了三维仿真计算,分析了冷却系统在不同发动机入口流量情况下左右两排气缸流量的差异及单排气缸中通过各缸盖的流量不均匀性变化规律.结果表明:随发动机入口总流量的增加,左排气缸冷却液流量与右排气缸冷却液流量分配的差异减小,趋于均匀;单排气缸中,通过各缸缸盖的流量绝对值差异随总流量的增加而增加,但不均匀度变化较小.     

非对称放行方式下的干道双向绿波协调控制

通过对对称放行和非对称放行两种方式下的双向绿波设计进行比较,针对非对称放行方式的特点,根据绿波协调控制需求,进行独特的搭接相位设计,并在相位差的计算过程中考虑各路段行驶车速和红灯排队车辆的影响.在此基础上,提出了一种新的干道绿波协调控制实用设计方案,并通过其在昆明市滇池路上的应用验证了其准确性与有效性.     

基于阶段的相位设计逐步优化法

相位设计是信号控制交叉口进行配时设计时需要首先解决的问题,直接决定着控制方案的效果.当前使用的相位设计主要依赖经验判断或穷举确定,不能保证最优.文中提出了基于相位阶段的相位设计"分组、相位搭接、相序调整"逐步优化法,能保证相位设计结果接近最优,并以4路交叉为例说明了其可行性.     

公路隧道洞口结构因素对废气窜流的影响

为了给减弱公路隧道洞口废气窜流提供洞口土建结构设计方案,对洞口废气窜流影响的显著性因素进行了探讨,从洞口纵向错开不同距离、洞外设置不同位置及高度的挡壁等结构因素出发,借助计算流体动力学技术,进行了多因素异水平混合型数值模拟正交试验,探讨了不利自然风条件下洞外不同组合结构因素对洞1：7废气窜流的影响规律。结果表明：不同结构因素组合对废气窜流改善效果明显不同,洞1：7纵向错开改善窜流效果最为明显;在隧道出口侧设置有挡壁的所有组合结构均能较好地改善出口废气窜流,其中最有效的是同时在出口侧、中侧、入口侧设置与洞口等高的挡壁;仅在洞外中侧设置中间挡壁,其高度约为洞口高度的2倍时,可以有效改善废气窜流,其他情况下采用高挡壁结构的改善效果不佳;若同时在两隧道中侧与入口隧道侧设置挡壁则废气窜流改善效果差;若仅在入口隧道侧设置长挡壁,则加剧废气窜流。     

高压共轨柴油机判缸策略及燃油喷射控制

利用微处理器硬件资源实现曲轴脉冲信号的倍频,提高了喷油正时控制的精度,并设计了不同相位判断模式下的相位判断算法,提高了软件执行效率。针对不同的相位判断模式设计了燃油喷射控制逻辑。试验结果表明,不同相位判断模式下ECU均能快速准确获取发动机相位,燃油喷射精度在0.2°曲轴转角范围内,曲轴转速传感器或凸轮轴相位传感器故障模式下发动机能够维持运转。     

基于混行跟驰仿真的CAV专用进口道动态设置方法

信号交叉口是影响交通系统运行安全和效率的关键。在国家新基建战略的提出以及车路协同技术不断发展的环境下,合理设置网联自动驾驶车辆(Connected and Autonomous Vehicle,CAV)专用进口道,对信号交叉口进口道处不同网联类型的车辆进行科学的交通组织,能够提高交叉口的通行能力,降低行车延误,促进城市交通系统效率与安全的双提升。建立协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆跟驰模型和GM (General Motor)模型分别描述混行环境下网联车辆与非网联车的跟驰行为,以提高进口道通行能力、降低延误和油耗为优化目标,采取敏感度分析方法,提出不同CAV比例、进口道车道数、交通量和信号配时方案组合情况下CAV专用进口道的动态设置条件,适用于不同交通状况的信号交叉口,具有较强的普适性。数值仿真结果表明：采用该方法设置CAV专用进口道能够提高混行信号交叉口的通行能力、降低延误和车均油耗;在实际应用时,可视交叉口类型和交通智能化程度灵活选取CAV专用进口道设置方式,为混行交通流环境下交叉口进口道的交通组织优化提供理论依据和模型支持,对车路协同系统的相关研究具有参考意义。     

交通瓶颈下相序设置对路口交通状况影响分析

针对路段发生交通瓶颈时上游路段可能出现的溢流现象,在分析不同相序设置下进入交通瓶颈路段车流构成的基础上,应用车流波动理论,从进入交通瓶颈路段的车流与交通瓶颈通行能力间关系出发,分别就不同相序相同车流量以及相同相序不同车流量时交通瓶颈上游车流的集散波进行分析对比,将周期内不同的相序设置及车流量对交通瓶颈上游溢流情况的影响进行了研究,针对各种情况,得到通过改变相序避免溢流情况发生需要满足的条件。研究结果表明,在某些条件下,相序的变化对避免溢流现象发生的影响不大,而当满足一定条件时,通过改变相序设置可以有效的避免溢流情况的发生。