排队车辆工况构建及经济效益分析

收费站前,车辆排队等候服务的现象普遍存在,一方面排队现象增加了车辆的行程延误,另一方面排队中车辆频繁启停,增加了车辆的能耗以及对环境的污染。对于收费站而言,车辆的运行状态与车辆距离收费站的距离有着更加明显的关系,越接近收费站,车辆受前车影响越大,车辆的起停更加频繁,相比于速度-时间描述车辆的行驶工况,构建速度-空间的行驶工况更符合车辆在收费站前的运行特征。基于对行驶工况模型现有的研究,通过分析高速公路收费站出口处排队车辆运行工况数据,使用聚类分析和马尔可夫过程结合的方法构建排队车辆空间工况模型。模型主要包含划分空间区段、建立空间工况数据库、拼接工况片段3部分。通过与实际工况数据的速度-加速度联合分布进行对比表明模型能够很好地拟合出排队车辆的运行工况。另外,根据排队车辆的油耗及排放与VSP之间的关系,借助构建的空间工况模型对排队区间车辆的行程延误、油耗增加量以及排放增加量进行分析:将行程延误和油耗增加量量化为道路使用者成本增加量,将排放增加量量化为政府环境治理投入的增加量,分析了收费站出口处的排队现象的经济效益。     

排队论在高速公路收费系统中的应用研究

该文运用排队论,对高速公路收费系统建立了M/M/N排队模型,并分析了高速公路收费站服务强度、队列中排队等待的平均车辆数、车辆平均等待时间,进而计算出了适合在不同服务水平下的收费站最大通行能力。     

高速公路收费站车道优化配置智慧管控策略

本文旨在通过分析车辆进入高速公路收费站时的交通流特性,对各区域驾驶行为进行分段分析,找出影响较大的路段,运用排队论研究方法,将通过收费站的车辆交通行为参数进行理论计算,以达到车辆高效通行为目的,得出收费站车道优化配置方案,提高车辆通过收费站的通行效率。     

基于节能减排的高速公路收费站处拥挤车流控制技术

针对高速公路收费站交通拥堵时车辆长时怠速且频繁启动导致油耗急剧增加的问题,提出了收费站拥堵车流交通控制系统.该系统通过设置车辆感应器防止收费亭空闲,利用车流控制灯将拥挤缓行的车流变为分批放行车流,综合考虑排队长度、收费通道数、收费广场长度、主线车道数、收费时间等因素,以排队系统中车辆油耗最低为目标,建立了车辆感应器和信号灯位置及信号灯时长等参数优化模型,从而实现了不增加车辆通行时间同时减少车辆怠速时间和停车次数的目的.最后结合实例,运用交通模拟技术对该控制系统效果进行了验证.结果表明:当收费站排队长度为2 000 m时,采用该控制系统可使车辆通过收费站的油耗降低90％.     

收费站改移后出口车道数确定方法

某高速公路收费站因城市迅猛发展,新区规划不断实施使得收费站距离规划的城市道路平交口太近,车辆过多易造成收费站前交通拥堵和车辆排队至交叉口处,诱发事故等交通问题。鉴于此,对收费站位置实施改移。文中主要研究收费站改移后收费站出口车道数是否需要扩建。     

基于节能减排的高速公路流水作业式收费系统

为了提高高速公路收费站的通行能力,减少车辆在收费站的启停次数和排队时间,降低油耗和污染,实现节能减排的目的;通过实地调查分析收费过程和影响因素,优化了收费站的纵断面设计,采用流水作业的方式进行收费,从而提高收费站的效率。确定纵坡坡度、坡长、服务器间隔等设置的要求,并建立收费站车辆的油耗、时间模型,得出排队长度越长,降低延误和油耗的效果越明显的结论。研究表明:当排队长度为50辆小客车时,车辆通过收费站的总延误可降低58.4%,总排污量可降低74%。流水作业收费模式高效、节能环保,该模式为高速公路自动收费系统的研究提供了新的思路。     

基于出站时间的高速公路收费站车辆排队检测

目前,对高速公路收费站进行服务评价的数据主要依靠人工现场调查或使用专用检测设备来获取,在人力、资金方面消耗较大。而收费站的海量收费数据则可通过自动调查直接获得,充分利用这些收费数据资源可以获得很好的经济价值。分析了目前国内在公路收费站排队研究方面的局限性和不足。基于高速公路收费站的实际数据,研究分析了排队情况下同车道相邻车辆的出站时间规律,对收费站的车辆排队检测算法,以及车辆队长、排队逗留时间、服务时间等指标的量化计算进行了方法设计。以陕西省富平、韩城和芝川收费站的收费数据进行了实例计算,并与 M/G/1模型的计算结果以及调研数据进行对比,分析其绝对误差,对比结果表明平均服务时间的绝对误差不超过3 s;除韩城收费站105车道外,平均队长的绝对误差不超过1辆;除富平收费站101车道外,平均逗留时间的绝对误差不超过10 s。验证了算法的有效性与普适性。      

基于仿真的公路收费站通行能力研究

通过对公路收费站交通流运行特征和分布特性的分析,建立了公路收费站通行能力的系统动力学仿真模型.模型考虑了不同车型服务时间分布的差异以及车辆选择排队队列的实际因素,可以对不同交通量和交通组成下公路收费站的通行能力以及车辆排队延误等服务水平指标进行仿真分析.研究表明,仿真模型较传统模型更贴近现实;大、中型车特别是大型车对收费口通行能力的影响要高于小汽车.但由于问题的复杂性,应综合考虑收费站类型、交通量和交通组成等因素,使用不同的车型折算系数来分析收费站的实际通行能力.     

基于Paramics的ETC专用车道布设位置仿真

研究了高速公路收费站ETC车道的设置位置与整个收费站的运行效率的关系,从而优化车道布置。基于Paramics仿真软件,以上海市某高速公路主线收费站出口为例,以降低车辆运行延误、减少收费站排队长度为优化目标,通过对比新增ETC专用车道分别设置在不同位置下的收费站运行效率,研究ETC专用车道的最佳布设位置。经过分析,在收费车道数较多的情况下,两侧各设置1条ETC车道有利于减少车辆交织,提高收费站的运行效率。     

一类可变服务率的车辆排队特征分析

提出一类服务率随排队车辆数变化的单通道车辆排队模型；运用排队理论，分析了一种经常可以在高速公路收费站，加油站，平面交叉口等场所看到的随机服务现象，充分考虑了服务率与车辆排队数之间的相关特性，得出了较切合实际的车辆排队模型，给出了各参为数指标的数学表达式，并用具体实例加以比较说明。