军警ETC车道布局对收费站服务水平的影响研究

为有效利用车道资源,提高ETC车辆的通过率,部分省份将军警车道升级改造成前置式军警ETC车道或后置式军警ETC车道,但不同军警ETC车道布局对收费站服务水平的影响程度尚不明确.文中以广韶高速太和收费站为研究对象,运用Vissim交通仿真软件进行仿真建模,对比分析不同军警ETC车道布局下ETC车辆、军警车辆、人工半自动收费(MTC)车辆等车种的平均行程时间、平均延误时间、平均排队长度等评价指标.仿真结果表明:经升级改造后,ETC车辆的各项评价指标改善显著,军警车辆受到较小的影响,MTC车辆未受到影响;在低峰、平峰时段中,2种军警ETC车道布局模式下收费站的各项评价指标差别较小,在高峰时段中,与前置式布局模式相比,后置式布局模式下ETC车辆和军警车辆的平均行程时间均提高了9.6%、平均延误时间均降低了12.8%、平均排队长度均减少了26.7%.因此,建议交通流量较大的大型收费站采用后置式军警ETC车道布局模式,交通流量较小的小型收费站可采用前置式或后置式军警ETC车道布局模式.      

交通组成对信号交叉口饱和流率影响研究

信号交叉口处车辆折算系数取值是否合理直接影响到信号交叉口计算通行能力的精确与否。以往的研究认为直行过程、左转过程和右转过程的车辆折算系数相同,忽略了车型和车辆运动之间的联系。针对北京市典型信号交叉口,对不同功能车道的车辆饱和车头时距进行观测。利用车头时距法对不同功能车道的车辆折算系数进行了研究,得出适用于我国现阶段道路交通条件下交通组成对饱和流率影响的修正系数模型。     

基于混合交通流的信号交叉口绿灯间隔设计方法

为了提高不同通行模式下平面信号控制交叉口的安全性,提出一种基于混合交通流的交叉口绿灯间隔计算方法.利用在车流超负荷状态时更贴合实际的交通流实用模型,将绿灯间隔影响因素之一的车辆速度转换为交通量进行计算,避免了车辆速度标定的困难,并基于实测数据验证该车速替换方法的合理性.分析采取不同非机动车通行模式的交叉口的冲突点分布,得到基于最高效率极限的改进绿灯间隔计算方法.为验证该方法对交叉口安全性的改善,选取2种代表性绿灯间隔设计方法作为对比.对宿迁市采用传统渠化方式的项王路-黄河路交叉口进行绿灯间隔设计,在3种绿灯间隔设计方法的基础上完成信号灯配时并进行仿真.结果表明,改进后的绿灯间隔计算方法能在保证交叉口通行效率的前提下减小其冲突发生的可能性,对交叉口安全性的提升效果优于现有绿灯间隔设计方法.该方法能基于不同车流量获取交叉口车辆速度,同时降低相邻相位发生机非冲突的可能性.      

考虑高速公路主线收费通道引导信息面向对象的驾驶人换道行为研究

交通运输部的电子收费(ETC)推广行动大大提升了高速公路ETC车辆比例，高速主线出口ETC收费通道数量也超过了人工收费通道(MTC)数量，ETC通道靠左设置的规则让MTC车辆需要提前换道进入收费广场才不会与ETC车辆产生冲突。为了验证以ETC车辆为引导对象和以MTC车辆为引导对象对驾驶人换道行为的影响，设计了3种高速公路主线收费通道引导信息方案：现状引导方案(OR)、部分MTC引导标志方案(PMS)和完整MTC引导标志方案(CMS)。试验分2个阶段，第1阶段验证在无交通流下，引导方案对于驾驶行为的影响，并评价得出效益最优的方案；第2阶段在选取现状和效益最优方案基础上，添加高流量及低流量的交通环境，验证优化后引导方案的可行性。2个阶段均利用广义估计方程分析不同引导方案下的换道行为特征，第1阶段构建熵权TOPSIS模型综合评价不同方案，并得出最优的引导方案用以第2阶段分析。结果表明：完整MTC引导方案(CMS)最符合ETC车辆高比例的现状，可以明显缩短MTC车辆换道响应时间，换道过程更加平稳、安全，从而避免MTC车辆在收费广场内与主线ETC车辆发生冲突，提高道路的通行能力。部分MTC引导方...     

优先控制交叉口交通噪声分析

讨论优先控制交叉口车辆运行特性，对车辆噪声的各个组成部分进行分析，提出优先控制交叉口总的交通噪声的计算公式；并利用计算机模拟对无控制交叉口和优先控制交叉口交通噪声值进行计算和对比分析，得出优先控制交叉口交通噪声的若干重要特性。     

无信号控制平面交叉口交通冲突预测模型研究

以无信号控制平面交叉口为研究对象,在交通流运行特征分析的基础上,用泊松分布描述车辆的到达特性。通过相关假定,指出机动车与机动车之间冲突发生的条件及冲突数的计算方法,认为平交口内车辆之间的冲突是按照一定概率同时进入交叉口的车辆相互干扰的结果。运用概率统计的相关理论计算出在车辆横穿交叉口的时间CT内,单进口道发生的冲突数,进而计算出单进口道的小时冲突数及整个交叉口的小时冲突数。建立了冲突预测模型,并利用实测数据对模型进行了验证。     

智能网联环境下无信号交叉口交通自组织方法

针对道路交叉口通行延误问题，基于智能网联环境下的行车定位和轨迹共享技术提出无信号交叉口交通自组织方法，旨在根据车辆的实时位置、行车轨迹以及车速等信息实时计算进入交叉口车辆间的冲突时间差，使得各个方向车流互相预知对方驾驶行为，以实现车辆自组织穿插通过交叉口，以提高交叉口通行效率。实验选择重庆市南岸区白鹤路与桃源路双向四车道典型交叉口为研究案例，根据调查数据和Vissim仿真分析结果显示，所提出的交叉口交通自组织方法比现有信号控制交通组织方式通行时间平均减少了6.39 s,平均通行效率提高了43.6%。     

城市干路交叉口右转车辆轨迹流线与曲率特性分析

为明确城市干路交叉口汽车右转的轨迹特性和轨迹曲率模式，使用无人机在重庆市4个城市道路交叉口上方进行高空拍摄。利用图像分析方法采集了右转车辆的轨迹数据，包括时间、行驶速度和轨迹坐标等，通过对相邻轨迹点外接圆半径的计算得到轨迹曲率。运用轨迹线-车道边缘线的间距值分析了右转车辆轨迹通过位置分布与交叉口几何布局之间的关系，明确了交叉口右转车辆轨迹的曲率特性。运用聚类方法识别了右转车辆的6种轨迹曲率形态，确定了不同轨迹曲率形态下的常见驾驶行为，并研究了车辆行驶速度与轨迹曲率的相关关系。研究结果表明:①交叉口几何布局（包括路缘半径、车道宽度和出口车道数）对右转轨迹通过位置分布存在影响；②带渠化设计的右转专用道可以限制轨迹分布范围，减少右转交通的冲突和延误；③在右转过程中公交车辆较小型汽车所需侧向空间更大，轨迹分布的离散程度更低；④轨迹曲率的关键点与圆曲线设计中的主要点变化趋势不一致；⑤车辆加速度与轨迹曲率变化率呈负相关关系，相关系数为-0.843 5；⑥行驶速度与等效半径存在正相关关系，车辆行驶速度越快，圆曲线内轨迹的等效半径越大。      

交叉口移位左转设置方法研究及仿真分析

左转交通流在城市道路交叉口处产生的冲突点最多,合理组织左转交通流能够有效提高交叉口的通行效率.结合交叉口现实情况,提出移位左转放行方法,该方法将左转车道转移至对向车道,实现相对方向直行和左转车辆同时放行,消除交叉口左转产生的交通冲突、减少信号相位数、提高绿信比,从而提高直行车辆乃至整个交叉口的通行效率.针对此方法设计了移位左转交叉口的几何物理模型,进一步提出了一种联动控制算法来判定该方法的适用条件;阐述了该方式下慢行交通组织方法;并通过Vissim微观仿真对满足适用移位左转条件的实例交叉口进行了对比验证.仿真结果表明,设置移位左转后,该实例交叉口主信号总车均延误比现状交叉口主信号总车均延误减小了24.53s,交叉口通行效率得到提高.      

自适应信号控制下交叉口延误计算方法研究

为了研究交通信号的自适应控制方法,需要对交叉口延误进行定量的分析与计算。本文根据信号交叉口理论,在以往定时信号延误研究的基础上,基于交叉口一个进口方向的车辆延误分析,推导了信号控制交叉口不同交通运行状况下的交叉口延误公式;进而对自适应信号控制下交叉口延误的计算方法进行了研究,提出了自适应信号控制下交叉口延误的计算方法———根据交叉口各进口方向不同的交通运行状况以及所处的相序选择相应的公式计算交叉口各进口方向的车辆延误,然后对其求和,得到交叉口延误。     

一种新式的交叉口左转待行区信号控制方法

针对信号交叉口许可相位运行期间直行车与左转车交通冲突严重、通行效率低下的问题，提出一种针对许可相位的新式左转待转区设计方法，设计该组织模式下的信号相位方案并分析了设置左转待转区前后的交通冲突情况。建立新式左转待转区设置后的延误模型，以车均延误最小为优化目标，建立改进后交叉口信号控制参数优化模型，并给出求解算法。以哈尔滨市融江路-群力第六大道交叉口为例，VISSIM仿真表明：尽管提出的方法对次要道路中左转车的延误和停车率不利，但总的车均延误在下降，特别是主路相位延误下降更明显，说明所提方法可行、有效。进一步分析交通流量规模、左转车比例和左转待转区容量等因素对设置左转待转区前后次要道路车均延误的影响，结果表明：当每方向左转待转区容量固定不变时，红灯期间到达的左转车辆数越多，所提方法适用的次要道路交通流量临界点越高，且随着次要道路交通流量的增加，所提方法适用的临界左转比例在下降；在相同交通条件下，每个方向左转待转区容量越大，车均延误就越小，说明每个方向左转待转区容量越大，所提方法的效果越明显。该方法有助于改善含许可相位的信号交叉口交通安全和通行效率。     

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。     

熊氏无灯交叉通行法

针对城市道路经常塞车的情况,提出一种公路交叉路口车流通行方案,该方案通过巧妙地设计道路与车流,创建车辆调头区,使得交叉路口不需红绿灯,各种流向的车辆在通过交叉路口时不需停车,各行其道,从而可以最大限度地发挥道路的通行能力,大大提高城市车辆通行速度,消除城市塞车。并且采用这种通行方案的成本极低,因此便于在大中城市推广实施。     

掉头车道设置在交叉口最右侧车道的应用—以黄山路-新大路交叉口为例

为了降低掉头车辆与其他车辆之间的冲突,保证交叉口整体通行能力和服务水平,在对常用掉头模式分析的基础上,提出将掉头车道与右转车道合并设置在最右侧的方法,并结合现场实际情况及交通运行特征,以黄山路-新大路交叉口作为案例进行应用分析。结果显示,掉头车道最右侧设置可以降低掉头车辆与其他车辆之间的冲突,在保证右转车辆正常通行的前提下,提高了掉头车辆的通行效率,对于保证道路通行畅通、行车安全有序起到了重要的推动作用。     

基于竞争循环双Q网络的自适应交通信号控制

为了更加有效且可靠地自适应协调交通流量,以减少车辆的停车等待时间为目标,提出了3DRQN(Dueling Double Deep Recurrent Q Network)算法对交通信号进行控制。算法基于深度Q网络,利用竞争架构、双Q网络和目标网络提高算法的学习性能;引入了LSTM网络编码历史状态信息,减少算法对当前时刻状态信息的依赖,使算法具有更强的鲁棒性。同时,针对实际应用中定位精度不高、车辆等待时间难以获取等问题,设计了低分辨率的状态空间和基于车流压力的奖励函数。基于SUMO建立交叉口的交通流模型,使用湖北省赤壁市交叉口收集的车流数据进行测试,并与韦伯斯特固定配时的策略、全感应式的信号控制策略和基于3DQN(Dueling Double Deep Q Network)的自适应控制策略进行比较。结果表明:所提出的3DRQN算法相较上述3种方法的车辆平均等待时间减少了25%以上。同时,在不同车流量及左转比例的场景中,随着左转比例和车流量的增大,3DRQN算法的车辆平均等待时间会有明显上升,但仍能保持较好效果,在车流量为1 800 pcu·h^-1、左转比例为50%的场景下,3DRQN算法的车辆平均等待时间相比3DQN算法减少约15%,相比感应式方法减少约24%,相比固定时长的方法减少约33%。在车流激增、道路通行受限、传感器失效等特殊场景下,该算法具有良好的适应性,即使在传感器50%失效的极端场景下,也优于固定时长的策略10%以上。表明3DRQN算法具有良好的控制效果,能有效减少车辆的停车等待时间,且具有较好的鲁棒性。     

高速路网不停车收费车道优化布设方法

合理设置高速公路收费站ETC (Electronic Toll Collection)车道数量，对高速公路通行效率至关重要。针对目前路网中ETC与MTC (Manual Toll Collection)车辆混行的情况，考虑ETC的普及率，结合多用户路网均衡模型和排队论方法，建立基于双层规划模型的高速路网ETC车道优化布设方法。上层模型以车辆总通行时间最小为目标，优化设置进出收费站的ETC车道数量；下层模型为多用户路网均衡模型，反映ETC和MTC车辆的路径和收费车道选择行为。下层模型通过设计收费站的等价拓扑结构，表征收费站的车道使用规则及车辆的收费车道选择行为，并采用排队论方法估计ETC和MTC车道的收费排队时间。根据模型的特点设计了基于主动集的启发式算法，利用参数二进制与拉格朗日函数法确定迭代下降方向，解决了下降方向与步长难以计算的问题；通过内嵌优化函数的方式，保证在主动集转化过程中上层约束均不会失效，且避免了迭代过程中的模型解退化问题。基于上海市绕城高速进行实证分析，结果表明：随着ETC普及率的提升，收费排队时长按照负指数趋势下降；与按比例布设ETC车道的方法相比，所提方法最高可降低57.4%的收费排队时间，且该方法可以避免ETC车道布设过多对于MTC车道通行能力挤压造成的负面效果。研究成果可以有效指导高速路网ETC车道的布设，提高路网通行效率。     

现状交叉口通行能力优化研究

城市道路交叉口中各种交通相互干扰的情况,影响了路口通行能力。针对该问题,选取比较典型的交叉口,对提高通行能力的可能方案进行研究,其中重点研究减少慢行交通的干扰,即修建人行天桥后,对提高交叉口的通行能力的影响。对城市道路交通优化具有一定的借鉴作用。     

基于Synchro的丁字路口交通分析及仿真

对清华东路与双清路丁字交叉口上下班高峰期的机动车、非机动车和行人流量及信号灯配时进行调查,针对该交叉口存在的道路过窄、信号灯配时不合理、非机动车及行人流量大、道路标志标线不明确等问题进行分析,提出拓宽道路宽度、增加非机动车车道、对信号灯配时相位进行优化等方案,最后运用Synchro仿真软件对改造前后的交叉口进行模拟仿真,模拟仿真结果表明改善方案可行。     

车辆排队间距对交叉口通行能力的影响

对交叉口车辆队列的启动离去过程建立运动学方程,研究交叉口等待车辆的车间距与通过时间的相互关系,进一步分析影响交叉口通行能力的其他因素.分析发现:车辆队列的间距过小或过大均可导致交叉口通行能力下降.最后,通过理论分析和仿真试验表明,当问距在4～8 m之间时,可有效降低等待队列长度及车辆通过交叉口的启动延时时间,从而最大可能提高交叉口通行能力.     

蝴蝶领结型交叉口交通组织与几何参数计算

为消除平面交叉口左转交通对交叉口的瓶颈作用，采用蝴蝶领结型交叉口交通组织方式，禁止交叉口车辆左转，将左转车流引至次要道路的环岛处进行掉头，将左转车流变成直行车流，并根据车速、道路和交通条件推导了掉头环岛与交叉口的距离、半径和车道宽度的计算模型。经过蝴蝶领结型交叉口交通组织以后，使交叉口的车辆禁止向左行驶，促使冲突点减少且信号控制只需两个相位，能够将交叉口信号灯的利用率提升，对交叉口运行效率具有显著提升效果。