相邻双交叉口的三级模糊协调控制算法分析

提出一种相邻双交叉口三级模糊协调控制的算法,并通过遗传算法对模糊控制器各参数的隶属度函数顶点进行优化,设计实现相邻双交叉口协调控制的三级模糊协调控制器。通过使用MATLAB7．1进行编写仿真程序,在不同到达率情况下进行仿真,并且与传统单交叉口模糊控制方法进行比较。仿真结果表明,三级模糊协调控制可以有效减少相邻双交叉口车辆的平均延误。     

基于MUT和RCUT新型交叉口设计的性能研究

通过分析和对比中央分隔带U型掉头和蝴蝶结型交叉口两种无信号控制交叉口设计的运行性能,提出了一种改善传统交叉口交通性能的方法,以减少车辆的平均延误和停车次数。MUT和RCUT是两种限制左转、并为左转车辆提供U型掉头的交叉口设计方案。在不同的交叉口车辆流入量和左转车辆数的情况下,对这两种交叉口设计方案进行仿真研究,并采用平均车辆延误时间做为交叉口性能的评价指标,对比分析交叉口不同左转车辆百分比对其性能的影响,得到了很好的效果:冲突点数降低,通行能力增加,行程时间缩短,平均延误减少。所提出的新型交叉路口设计方案对缓解交通供需矛盾压力以及未来交通的发展有很大作用。     

干线局部拥堵的绿波带与红波带协调控制策略

中国城市机动车保有量快速上升,导致交通需求与供给之间的矛盾日益突出,城市交通拥堵日益严重。针对干线局部拥堵提出绿波带与红波带协调控制策略。其原理是:通过绿波带控制,利用下游交叉口和路段,对瓶颈交叉口的拥堵车流进行快速疏散和卸载;通过红波带控制,运用上游交叉口和路段的空间优势,有效地将到达瓶颈交叉口的车流分别截流在上游的交叉口和路段,延长其到达瓶颈交叉口的行程时间,以防止瓶颈交叉口的拥堵蔓延和上溯。选择交叉口进口道协调相位饱和度和路段排队长度比作为评估指标,讨论协调控制策略的启动与结束条件。通过交叉口关联度模型分析协调控制的范围,并对协调控制的绿波带和红波带进行控制方案设计。算例分析表明,绿波带与红波带协调控制策略可以明显降低车辆在干线交叉口上的平均停车次数(-15%)和平均延误(-27%),提高干线交通运行效率。     

基于vissim软件的行人过街交叉口协调控制方案比选与仿真

在对行人过街与交叉口信号协调控制方案进行分类研究的基础上,分析了行人特性和机动车流特性之后,提出了三种协调方案,分析了各自适应范围,并以大连交通大学正门口行人过街信号为例,运用vissim软件对方案进行了模拟仿真.仿真结果表明,绿波带协调控制方案最适合该路口.     

基于微观仿真的远引平面信号交叉口关键技术研究

远引平面信号交叉口是疏导和改善交叉口左转车辆常用的交通组织方法,在不同的道路交通条件下实施运用这种交通组织方法也会得到不同的运行效果.通过仿真模型,从左转车辆自身的角度出发,分析直接左转和远引掉头两种组织方式在不同道路交通条件下各自的运行效率,为实施远引交叉口提供理论依据,同时还就影响远引交叉口效率的关键技术参数进行了深入的研究.最后,通过VISSIM仿真软件模拟远引掉头实施前后交叉口效率变化,并以一定的输出指标,确定了关键技术参数的合理取值范围.     

基于微观仿真的远引平面信号交叉口关键技术研究

远引平面信号交叉口是疏导和改善交叉口左转车辆常用的交通组织方法,在不同的道路交通条件下实施运用这种交通组织方法也会得到不同的运行效果。通过仿真模型,从左转车辆自身的角度出发,分析直接左转和远引掉头两种组织方式在不同道路交通条件下各自的运行效率,为实施远引交叉口提供理论依据,同时还就影响远引交叉口效率的关键技术参数进行了深入的研究。最后,通过VISSIM仿真软件模拟远引掉头实施前后交叉口效率变化,并以一定的输出指标,确定了关键技术参数的合理取值范围。     

基于微观仿真的远引掉头选址规划方法

为了在保障行车安全的前提下,提高远引掉头交通运行效率,分析了远引掉头措施的适用条件,定义了典型应用环境,提出了借鉴国外相关规范以及结合临近路口配时设计的远引掉头选址规划优化方法,并将规划方法放入典型应用环境中,采用微观仿真软件进行评价。仿真结果表明:两种选址规划方法下的远引掉头措施都优于直接左转,其中规范法使平均延误减少了约3.8s,结合配时设计的方法使平均延误减少了约6.8s。可见,在遵循规范的基础上,对临近路口配时进行优化,既保证了行车安全性,又能显著提高交通运行效率。     

基于多智能体的城市交通区域协调控制方法

在分析城市道路交通信号控制特点的基础上,提出了基于多智能体的城市道路区域协调控制方法.在单路口Agent中引入加强学习方法,实现交通信号实时在线调整;在由多交叉口构成的区域路网中,以车辆平均延误为目标,通过多路口Agent之间的协调机制,实现城市交通区域信号控制的智能协调和全局优化,提高整个区域交通的效率,减少车辆的延误.通过仿真实验,与定时控制和感应控制相比,该方法使车辆的平均延误明显减小.     

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在城市交通控制中,很多研究尝试为多个信号交叉口设计最优的协调控制方案,从而使得车队在通过多个交叉口时能够获得一系列连续的绿灯信号,无需停车、不间断地运行,这样可减少一些不必要的停车延误时间,而这种停车延误在现实中往往比较可观. 此类协调控制的主要目标之一是获取最大绿波带,通过调整各个交叉口之间的相位差以及各个交叉口本身的相序来实现. 目前在实际中得到应用的有关模型和方法大多是以混合整数规划为基础的一种线性最优化模型,最早由Little等人于1966年提出. 这种模型的基本局限性在于,对于面控系统,需要引入数量众多的复杂约束. 本文提出了一种新型简便的最优化方法,通过最大化可变绿波带实现对干线和网络各信号交叉口的最优协调控制. 从应用范围来看,该方法与混合整数规划方法的不同点在于规避了对实施协调控制的道路网络的封闭性要求,因而是一种全新的方法. 此外,本文还利用2个实例对该方法在交通信号协调控制中的有效性和实用性进行了验证.     

右置掉头与右转共用车道通行能力研究

在中央分隔带宽度受限的情形下,掉头置于靠近中央分隔带的车道上,公交车等大型车辆的转弯半径过小,对交叉口的行车安全和交通效率均有不利影响.将掉头车道置于行车方向的最右侧与右转共用车道,可以有效解决此问题.文章通过借鉴通行能力手册HCM上直左、直右以及左右共用车道通行能力计算方法,在确定左转及掉头调整因子基础上,建立了交叉口掉头右置与右转共用车道的通行能力计算模型.研究结论可为掉头车道设计提供理论支撑.     

城市干道信控交叉口最小间距计算

为提高城市干道信控交叉口交通安全水平,提出信控交叉口的感知反应区域、 减速行驶区域、排队区域等上游功能区空间要素长度公式,在此基础上,通过红灯、黄灯 损失、黄灯起始、绿灯等信号时段车流运行规律分析,建立上游功能区长度模型.然后提出 考虑反应视距的下游功能区长度模型,从而确定基于功能区长度的信控交叉口最小间距 公式.最后应用逼近理想解排序法,以某干道相邻信控交叉口为例进行计算及评价.评价 结果表明,与现状相比,满足最小间距的相邻信控交叉口区域交通安全水平较高;当间距 大于最小间距数值时,该区域交通安全水平趋于稳定.通过基于信号配时的功能区长度建 模,提出的最小间距计算方法可优化信控交叉口间距方案,提高交叉口布局的合理性.     

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信号交叉口是城市交通系统的重要组成部分,制定合理的交叉口拥堵和安全治理方案尤为重要.交叉口扩容是缓解交叉口拥堵最直接有效的措施,但是传统的扩容方案（如增加车道,禁止左转和立体交叉等）,可能并不能达到预期的效果.由于上游的扩容,下游交叉口的交通状况可能会急剧恶化,导致更长的车辆排队,这些排队车辆可能蔓延至上游交叉口,引起堵塞.此情形在车流量大、交叉口之间距离小和信号灯周期长的情况下表现尤为显著.本文提出了一个简单、准确且实用的方法,用于判定这种下游排队蔓延现象的发生及其种类（循环性或持续性）,并且评估这种排队蔓延对上游信号交叉口通行能力的影响.此方法基于最新的美国交通运输署的高速公路通行能力手册.本文还介绍了该方法相应的计算程序的开发和运用,并给出运用实例.     

信号交叉口不对称交通流的优化控制方法

为了改善不对称交通流导致信号交叉口进口道交通负荷分布不均、通行效率低下的问题,对交叉口对向交通流的分布形式及其适用的相位方案进行了分析,建立了信号周期动态相位方案的生成规则,并以综合交通效益最大为目标建立了交叉口不对称交通流的动态相位信号控制参数优化模型,并给出了其求解算法.分析了不对称系数大小及其阈值变化、不对称信号周期比例对优化方法的影响,并以哈尔滨市红旗大街-淮河路交叉口为例,VISSIM仿真结果显示,采用动态相位优化方法后,该交叉口的车均延误、平均排队长度和停车率等评价指标下降了27.8%以上,验证了动态相位优化方法的有效性.该方法能减少直行车流的停车等待时间、避免交叉口部分进口方向时空资源的空耗,有利于信号交叉口通行效益的提升.     

Impact of Indirect Left-Turning Measures from Driveways on Driving Behaviors and Safety

Direct left turn from driveways is considered as a contributor to accident and delay in at-grade intersections. Safety benefits of prohibiting direct left turn from driveways have been identified in many studies. Several engineering alternatives have been developed to accommodate prohibited driveway left turns. These alternatives are (1) right-turn followed by U-turn at the down stream intersection; (2) right-turn followed by median U-turn before the intersection; (3) right-turn followed by median U-turn after the intersection; (4) upstream Jug Handle, and (5) downstream Jug Handle. Each of the five treatments reroutes the left-turn vehicles at intersections, mid-block segments or side streets. Consequently, the alternatives of the indirect left-turning measures give rise to changes in drivers' driving behaviors and safety. Based on the practices and experiences from several states as well as the authors' studies, this paper presents the results from reviewing impacts of the indirect left-turning measures on driving behaviors and safety of the affected drivers. As a result of implementing the alternatives, changes in turning maneuvers and driving tasks, travel speed, speed disturbance, travel time, and drivers' perceptions of acceptable gaps in diverted turning maneuvers are addressed in the discussions of the impact on driving behaviors. And then, changes in conflict areas, conflict counts, and crash types are addressed in the discussions of impact on drivers' safety. In conclusions, major characteristics of the indirect left-turning measures are summarized and some key issues are also discussed.     

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鉴于直接左转机动车交通常是路口事故和延误的诱因之一,左转禁驶在许多研究中都作为一项安全措施处理,直接左转处理方式有多种,大致包括：(1) 下游路口右转后U形调头直行;(2) 当前路口右转后在下一路口前的隔离带打U形调头直行;(3) 当前路口右转后在下一路口后的隔离带打U形调头直行;(4) 在当前路口上游打“壶柄状(Jug Handle)”转行;(5) 在当前路口下游打“壶柄状”转行。这五种措施的基本原则是将直接的左转行交通转换成发生在其它地点（比如下游路口,隔离带或横向街道等）的不同形态的转向交通,可称作“非直接左转交通”。而这些“非直接左转交通”不同程度地改变了驾驶人员的驾驶行为和安全因素。根据一些州的实际例子以及作者的实践经验,本文就“非直接左转交通”措施对行驶行为和安全的影响进行研究,包括转向操作,驾驶目标,行驶速度,车速干扰,行驶时间,转向中对可接受的车流空隙感觉判断。另外,“非直接左转交通”引起冲突区域,冲突点分布和碰撞类型等方面的变化对驾驶人员的安全影响也进行了分析。最后,本文总结了“非直接左转交通”措施的主要特点以及所涉及的一些尚待解决的难点问题。     

基于浮动车数据调查方法的交叉口延误计算

针对目前城市中现有的GPS浮动车研究城市交叉口延误估计方法,为了摆脱传统计算方法,提出一套利用浮动车数据估计延误的新方法。在分析了车辆经过交叉口的受阻过程,界定了交叉口范围以及车辆经过交叉口的畅行速度的基础上,确定了交叉口延误的计算流程以及计算公式,并且对此方法进行了验证。     

信号控制平面交叉口通行能力与信号周期之间的关系

探讨了信号控制交叉口的通行能力与信号周期之间的关系,研究发现信号交叉口进口道的通行能力并不一定随信号周期之增加而增加;给出进口道通行能力与信号周期之间关系的判断准则,并运用该准则进一步分析整个交叉口的通行能力与信号周期的关系。     

基于定数理论过饱和交叉口车辆能耗研究

针对过饱和信号交叉口车辆高能耗问题,以信号交叉口整个过饱和交通状态持续时间作为研究时段,利用定数理论分析车辆排队长度、停车次数和通行时间,确定车辆在信号交叉口的减速、怠速、加速和匀速行驶时间,进一步依据车辆在不同行驶状态下的能源消耗率,建立了过饱和交叉口所有车辆第1次停车至通过停车线的平均能耗模型.为了验证模型的准确性,以某个两相位过饱和交叉口为例,对不同交通流量下的车辆能耗进行计算,并将计算结果与VISSIM仿真结果对比分析,结果表明,本文模型对过饱和信号交叉口的车辆能耗分析具有一定的合理性.同时,依据此模型分析了信号配时对过饱和交叉口车辆能耗的影响,说明了优化配时参数对于过饱和交叉口车辆节能具有重要意义.     

设计时速与直行车道数对饱和流率的影响分析

信号交叉口作为城市道路的重要组成部分,其饱和流率受众多因素的影响。以美国通行能力手册中饱和流率模型为基础,通过对北京市典型信号交叉口车头时距的现场测定,对设计时速与直行车道数对饱和流率的影响进行研究,可完善饱和流率修正模型。