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.     

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.     

信号交叉口短右车道通行能力概率模型

在交叉口设计中,部分信号交叉口共用车道的进口道部分会拓宽形成短车道,由于短车道长度的限制,存在因车辆排队溢出而造成阻塞的问题.本文考虑了交通流的概率特性,分析了短车道排队阻塞对信号交叉口通行能力的影响,以短右车道为例,建立了基于概率论的短车道通行能力计算模型.然后,建立VISSIM 仿真模型,通过典型算例对本文模型、HCM方法及仿真模型的输出结果进行比较,验证模型的准确性和有效性.进而讨论了直行车辆比重对通行能力的影响,以及短车道长度、机动车流量对短右车道交叉口车辆延误的影响.该模型对于准确计算信号交叉口短右车道通行能力有借鉴意义.     

信号交叉口专用双左转车道通行能力

在北京市6个信号交叉口双左转车道交通流数据调查的基础上,应用数理统计学方法对信号交叉口双左转车道饱和车头时距和饱和流率以及影响因素进行了研究。通过比较算术平均值、截尾均值和中值计算结果,提出应用截尾均值法计算饱和车头时距与饱和流率。研究了饱和流率与车道宽度、转弯半径的关系,应用回归方法给出了饱和流率与转弯半径关系模型,并对内、外侧车道饱和流率与单一左转车道饱和流率进行了比较。研究结果表明:内侧车道饱和车头时距为2.14～2.60s,外侧车道饱和车头时距为2.08～2.37s,平均饱和流率为1600pcu.(h.lane)-1;双左转车道饱和流率为单一左转车道饱和流率的1.80～2.05倍。     

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基于对左转专用车道停车线的研究,分析了停车线的位置与相位绿灯间隔时间和车道饱和流量这两个交叉口通行能力关键影响因素的关系在保障交又口车辆通行安全的前提下,以交叉口通行能力最大为目标,建立以左转车道停车线位置与直行车道停车线位置之间距离为基本参数的数学模型,并提出了相应的解法,最后,通过具体的交又口实例分析,求解出了左转停车线的最佳位置,证明该模型具有很好的实用性.     

大型车占比例较高的左转车道改进方案分析

以某交叉口为例,研究左转车道位置布局变化对交叉口交通流特性的影响。首先对现有交叉口的交通量、信控周期、驶入车速、线形等进行调查,然后分析左转车道位置改变后交叉口通行能力的影响情况[1]。采用校正流率在Vissim中模拟不同左转弯交通流比例、不同交通负荷及不同大型车比例情况下,交叉口的通行效率改变情况。最后,运用交通冲突法分析改变车道布局后交叉口的安全性。研究显示:改变左转车道的水平位置不会影响交叉口的通行能力和安全性,当改变左转车辆比例时对交叉口通行效率没有影响;当改变交叉口交通负荷或者左转大型车辆比例改变时,改变左转车道水平位置会对交叉口通行效率有所提高。本研究的主要目的是提高左转车道中大型车量相对较多的交叉口服务水平,通过简单的车道位置变换使交叉口可以更好地发挥集散交通流功能。     

城市道路两相位交叉口左转车道通行能力研究

以无信号控制交叉口可插车间隙理论为基础,分析了常见城市道路两相位信号控制交叉口左转车的交通流特性,建立了左转车道通行能力计算模型,通过实例对模型中的参数进行了标定。运用Vissim 3.6仿真软件对实际交叉口交通环境进行模拟,得到单位时间允许左转车通过交叉口进口道的最大车辆数,与模型计算所得通行能力值相比较,两者相对误差小于10%,从而证明所建立模型具有较强的适用性。     

主路优先无信号交叉口次要道路通行能力分析

基于可插间隙理论和概率论方法,推导出理想条件下只有2股车流情况下无信号交叉口次要道路的通行能力计算模型,然后对理想模型的不足进行分析,并运用随机过程的马尔可夫理论对无信号交叉口主要道路为双向4车道,次要道路为直行车、左转车、右转车混合交通流,同时考虑不同车型,建立次要道路通行能力的修正模型.     

无信号交叉口支路车道通行能力建模与仿真

为了解决现有无信号交叉口支路通行能力模型的假设过于理想化与计算误差偏大的问题,针对无信号交叉口常见1车道与2车道支路的各种车道功能划分,基于可接受间隙理论与主路车头时距服从M3分布,分析了无信号交叉口支路大小车型构成混合车队的交通流运行特性,建立了各种支路功能划分车道的通行能力模型;利用Vissim交通仿真软件,对模型的可靠性进行检验,并对模型进行简化以加强实用性。研究表明:当主路车流量为600～1 000 veh/h时,该模型误差小于2%。     

信号交叉口通行能力扩展的研究

针对城市道路信号控制交叉口通行能力问题，提出一种基于交叉口左转车辆连续右转实现左转交通的组织方法，为提高信号交叉口通行能力提供了新的思路。在定性分析方案可行性的基础上，以一个具体交叉口为例，计算扩展前后的通行能力。结果表明该方法可以显著提高信号交叉口通行能力。     

无信号T型交叉口左转车辆转向灯对交通流影响研究

为研究无信号T型交叉口左转车辆转向灯对道路交通流的影响,建立无信号T型交叉口处路段元胞自动机模型,在开放边界条件下研究左转车辆转向灯开启位置距交叉口的距离对交叉口处交通流影响.研究表明:左转车辆转向灯开启位置距交叉口的距离与交叉口处路段平均行驶速度、车流密度关系密切.左转车辆在通过无信号T型交叉口之前,提前开启转向灯为后方车辆提供变道信息,有利于提高交叉口处的车流通行效率,但过早开启转向灯会造成道路资源浪费,同时降低相邻车道的车流通行效率,会对相邻车道车辆的正常行驶产生较大影响.     

信号交叉口机动车左转待行区的设置研究

对近年出现的在信号交叉口设置机动车左转待行区的交通组织方式进行分析研究,介绍了左转待行区的渠化设计和信号控制方法.按照"停车线法",结合交通流波动理论,分别讨论在两种配时方法下,左转待行区的设置对交叉口进口道通行能力的影响,并给出算例分析;推导出设置左转待行区引起的左转车平均停车次数的增加值,并选取典型干路交叉口对左转车停车情况进行仿真分析.最后得出不同信号配时方法、车道功能划分、车道数及左转待行区内的等待车辆数与进口道通行能力及左转车停车次数之间的关系.建议正确处理通行能力与停车油耗、环境污染之间的关系,仅在某些特殊条件下考虑设置左转待行区.     

合放交通流条件下城市交叉口通行能力研究

交叉口通行能力计算方法是城市治堵的基础条件,针对城市道路交叉口合放交通流,首先结合其各方向交通流特性,明确了其具有介于信控与非信控间的合放基本属性;其次应用交通实体冲突规律,提出了合放下交通冲突复杂系数概念及其通行能力折减方法,并通过类比分析传统通行能力原理,得到直行、右转方向的通行能力计算方法;借鉴可穿越间隙理论,引入左转车补偿效益,得到左转方向的通行能力计算方法;并进一步建立常见车道布局的基本通行能力计算模型.最后,应用VISSIM获取数据并标定折减系数,从而构建了合放交叉口通行能力综合计算模型.验证表明:模型测算通行能力与实际通行能力基本一致,平均误差为4.9％,较好反映了我国合放交叉口的实际状况.     

非机动车影响下信号交叉口通行能力计算模型

为量化非机动车对信号交叉口通行能力的影响,分析了信号交叉口非机动车影响机动车运行的方式,估计了其持续时间,基于流量-速度关系,计算了不同情况下的饱和流率,建立了非机动车影响下典型信号交叉口通行能力模型。计算结果表明:利用本模型计算的左转、直行机动车通行能力总体上低于HCM(Highway Capacity Manual)计算值;而右转机动车通行能力计算值在非机动车流量较低时与HCM计算值接近,在非机动车流量较高时略高于HCM计算值。可见,此模型可有效应用于计算非机动车影响下的信号交叉口通行能力。     

基于微观特性的左弯待转区对交叉口通行能力影响研究

为探寻左弯待转区对交叉口通行能力的影响,划分了左转车道类型及左转车辆排队形态,分析了待转空间增大带来的左转车辆通行能力增量,计算了绿灯间隔时间的增加导致左转车辆通行量的降低值以及排队条件的改善造成直行车辆通行量的增加值,建立了交叉口通行能力综合计算模型。通过具体算例得出在左弯待转区和左转拓宽车道不同长度以及左转车辆不同加速度条件下通行能力增量。结果表明:左转车辆通行能力增量随着待转区长度的增加和左转车辆加速度的增加均呈现增长的趋势,且分别符合线性函数关系和对数函数关系。当左转拓宽车道长度增加时,其对直行车辆通行能力的影响逐步变小。研究成果可为左弯待转区的设置提供一定的理论依据与决策支撑。     

信号控制交叉口自行车流体扩散模型

如何确定信号控制交叉口自行车的通行能力对交叉口配时和渠化设计有重要意义。揭示了信号控制交叉口自行车流的运行特性,建立了自行车流体扩散模型,对不同交叉口宽度、不同信号配时的混合交通条件下交叉口自行车通行能力进行计算,得出交叉口宽度与自行车通行能力呈负线性相关。通过自行车流体扩散影响分析,得出自行车对机动车、尤其是同向右转及对向左转车辆的通行能力影响较大的结论。最后,根据哈尔滨市4个信号控制交叉口实际调查数据,得到考虑机动车影响的信号控制交叉口自行车通行能力计算结果,并与北京市观测值进行了对比。     

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车头时距分布是研究交通流特性的重要方法。本文基于北京市若干交叉口的实测样本数据,研究分析了拥堵状态下信号交叉口的排队车辆越过停车线的车头时距分布及其变化特点,结果表明在第6个车辆之后达到饱和车头时距。在此基础上,针对中心城区拥堵区域次干道以上等级的信号交叉口,提出拥堵状态下的通行能力模型。进一步地,利用实测数据作了案例计算与对比分析,直行与左转车道通行能力的平均误差率分别为2.27%与4.28%,验证了模型的可行性与有效性。此外,该结果优于其它计算方法所得结果,表明在拥堵状态下,该方法的适用性更高。     

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.     

信号交叉口进口道调头点设置仿真研究

信号交叉口调头点的设置位置直接影响着交叉口的通行能力和运行效率,而目前交叉口进口道调头设置并无标准依据。因此,基于VISSIM微观仿真软件,分析和比较不同交通条件下,信号控制交叉口进口道调头点的设置位置对交通流延误的影响,从而得到信号控制交叉口进口道调头设置的最佳形式。     

公路平交路口左转专用道设置阈值的仿真研究

公路平面交叉口左转专用道的恰当设置在提高交叉口安全性的同时,也是改善交叉口运行状况的一种有效手段,确定左转专用道的设置阈值成为一个重要问题.以二级公路典型无信号交叉口的行程时间、延误、服务水平及冲突次数为目标,运用交通仿真分析技术对交叉口设置左转专用道和直左混行车道进行对比仿真分析.结果表明,左转专用道的设置与进口道的交通量相关.其中设置左转弯车道与否的行程时间、延误、冲突都随进口道交通量的增加而增加,当进口道交通量大于600 veh/h时,设置了左转专用道的通行能力及安全性较优,当交通量大于1 000 veh/h时,设置左转专用车道的延误和冲突次数急剧增加,服务水平和平均速度降低,表明左转专用道的设置阈值为600～1 000 veh/h.