短车道对信号交叉口通行能力影响研究

针对交叉口进口道拓宽后形成的短车道,由于其长度的限制,存在因车辆排队溢出而造成阻塞的问题,结合交通流理论和概率论的相关成果,从定性分析和定量计算两方面研究了短车道排队阻塞对信号交叉口通行能力的影响。针对3种不同的信号相位方案,建立了考虑短车道潜在排队阻塞情况下的车道组通行能力计算模型,并通过仿真对模型进行了检验。在此基础上,进行了短车道条件下相关因素对信号交叉口通行能力影响的敏感性分析。研究发现在交叉口进口道存有短车道条件下,短车道长度、信号相位方案对通行能力起主要影响;同时对通行能力而言,存在最佳信号周期。     

道路交叉口单车事故严重程度影响因素分析

为了研究影响交叉口单车事故严重程度的因素,以英国10 258起交叉口单车碰撞事故为研究对象,构建了一种离散选择模型——多项式Logit模型,选取车辆属性、驾驶员特征、道路条件及环境等因素共25个自变量,分析轻伤事故、重伤事故以及死亡事故的影响因素。利用最大似然法估计模型参数,并通过拟合优度检验及无关独立性(IIA)检验,检验结果显示模型拟合度较好。研究结果表明:在0. 1的显著性水平下,事故是否发生在周末、事故是否发生在高峰期、路段类型、交叉口类型、交叉口控制方式、行人过街控制、光线条件、天气情况、道路表面环境、车辆类型、车辆行驶意图、侧滑、翻车情况、车道发生碰撞、非车道碰撞物、车辆受伤部位、驾驶员性别、发动机排量、燃料类型、车辆行驶年龄等19个自变量影响单车碰撞事故的严重程度。研究结果有助于交通管理者采取合适的策略降低交叉口单车事故严重程度。     

基于意向调查的信号交叉口交通诱导服从分析

交通诱导技术的效益在很大程度上取决于驾驶员对诱导的服从情况,不同个人属性的驾驶员在遭遇不同外界条件时会对信号交叉口交通诱导采取不同的态度。文中通过意向调查获取驾驶员对信号交叉口交通诱导服从情况数据,构建诱导服从概率的Logistic回归模型,研究个体属性和外界条件等因素对诱导服从情况的影响。结果表明,诱导方式对驾驶员是否服从信号交叉口交通诱导的影响最显著,与可变信息板相比,驾驶员更倾向于遵循车路协同诱导;天气、交通状况等外界条件及性别、驾龄、道路熟悉度、常用车辆等个体属性亦会影响驾驶员的服从情况。     

环形信号交叉口进口道车辆延误及排队长度计算方法

由于环形交叉口的内在局限性,大部分的环形交叉口被改造为常规的十字交叉口或环形信号交叉口.为了分析环形交叉口内车流特性,针对环形信号控制交叉口,分析影响进口车道车辆延误与排队长度的因素;提出了2种常见的环形交叉口相位方案;根据每种相位方案,考虑进口道内侧车道、外侧车道的交通流运行特性,分别建立了进口道内侧车道、外侧车道的车均延误和平均排队长度计算模型,将内外侧车道区别考虑有利于分析环形交叉口内车流特性.以哈尔滨市博物馆环形交叉口为例,通过Vissim仿真软件得到仿真结果,将模型计算结果与仿真输出结果进行比较,结果基本相近.论证了模型的准确性.     

基于高空视频图像的山地城市信号交叉口到达车辆运行特征分析

为明确山地城市信号交叉口到达车辆的运行特征及其影响因素,通过无人机采集4个位于山地城市的道路信号交叉口的高空视频图像数据,利用基于DataFromSky云平台的AI视频分析技术,获得车辆运行参数。基于车辆运行时空图,得到了交叉口直行道停止线前车辆停滞延误特征、停止线位置车头时距和车头间距统计特征,分析车头间距、停止线截面处速度及道路平均坡度之间的相关性。结果表明：不同路段同一排队位次和同一路段不同排队位次的车辆运行特征均有所不同,排队位次越靠前的车辆,停车点分布区间越集中,下坡路段整体停车位置分布范围比上坡路段大;无论是上坡、下坡,还是缓坡,排队位次越靠前的车辆停滞延误分布范围越大,而靠后的车辆停滞延误分布范围小,最大值出现在下坡路段;不同路段类型车头时距分布均集中于1.5 s,上坡路段的车头时距离散程度最大,但峰值比下坡路段和缓坡路段小;不同路段类型的车头间距分布均集中于10 m,上坡路段和下坡路段车头间距分布出现左偏现象,而缓坡路段车头间距分布更为集中;车头间距在上坡、下坡和缓坡路段均和车辆经过停止线位置处时的速度存在较强的正相关性;道路平均坡度与相邻2车车头间距存在正相关性。     

基于实测数据的出口车道左转交叉口饱和流率修正

为了准确计算出口车道左转交叉口的通行效率,基于实测数据,对该类型交叉口饱和流率进行了研究。研究调查了邯郸市的3个设置有出口道左转的交叉口和1个具有相似规模的常规交叉口,并根据左转车道位置,将调查数据分为5组,包括出口车道左转交叉口的进口左转车道、2条出口左转车道、预信号处左转车道以及常规交叉口进口左转车道。通过将各组出口车道左转交叉口饱和流率与常规交叉口进行对比,证实了出口车道左转这种控制方法对交叉口主停车线和预停车线饱和流率均存在显著影响。在此基础上,考虑车辆滞留、驾驶员非正常驾驶行为、车道利用率、多左转车道和有效绿灯时间等因素,运用概率论及数理统计,分别对主、预停车线建立了出口车道左转控制对车道饱和流率的修正模型。并将模型计算结果与实际调查结果进行比较,对模型进行了检验,主、预停车线处饱和流率估算平均误差分别为1.6%和1.5%。研究表明,出口车道左转控制方法虽然能提高交叉口整体通行能力,但对饱和流率会造成一定负面影响,降低预停车线处和主停车线处车道饱和流率分别为19.4%和23.1%。预停车线处主要影响因素是驾驶员非正常驾驶,主停车线处主要影响因素是车道利用和多左转相互干扰。     

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。     

基于多源轨迹数据的信号交叉口运行评价研究

针对目前信号交叉口运行评价指标估算模型大多需要人工采集、输入多元交通参数,且假设条件较多的局限,考虑到现状评价方法不能有效支撑交叉口绿灯时间分配失衡、车道功能划分不当等问题甄别及交叉口信号控制多方案选择与优化,依据多源轨迹数据特征及交叉口车辆运行特性,论证了基于大样本车辆轨迹数据批量提取排队车辆交叉口通行时间、初始排队长度的技术可行性,提出了基于交叉口通行时间、排队长度、二次停车率的信号交叉口运行评价体系。     

基于抽样车辆轨迹数据的信号控制交叉口排队长度分布估计

排队长度是评价信号控制交叉口运行状态的重要参数之一。现有大多数基于抽样车辆轨迹数据的排队长度估计方法可以实现周期级排队长度估计，但是需要信号配时、渗透率或车辆到达分布等实践中难以获取的输入信息。此外，这类方法在低渗透率条件下往往难以确保估计结果的准确性和可靠性，极大地限制了其实用性。因此，提出一种抽样车辆轨迹数据驱动的时段级信号控制交叉口排队长度分布估计方法，可不依赖任何交通流理论模型和前述输入信息实现排队估计。首先，通过理论推导可以证明时段内抽样车辆的停车位置分布和排队长度分布之间可互相转化；然后，提出一种扩展的核密度估计方法来拟合并平滑抽样车辆停车位置分布，从而有效地适应不同日期和周期的轨迹叠加所带来的波动，提高方法的适用性；最后，基于前述推导和拟合的停车位置分布实现时段排队长度分布、平均排队长度和百分位排队长度估计。分别采用仿真和实证数据对上述方法进行验证和评价。结果表明，通过叠加5 d相同时段的抽样轨迹数据，15 min的平均排队长度估计误差仅为1.59 veh，相对误差仅为9%。同时，面向不同分析时长，只要给定超过100 veh抽样车辆的观测样本，无论渗透率高低，所提出的方法在定时或自适应信号控制交叉口都可实现时段排队长度分布的准确估计，其成果可进一步用于信号控制交叉口运行可靠性评估以及多时段定时信号控制的鲁棒优化。     

城市道路交叉口借道右转车道设置方法

为了弥补交叉口空间布局中对借道右转车道研究的不足,分析了借道右转车辆在两相邻交叉口间的运行过程,将两交叉口间距分为四部分。采用波动理论、考虑驾驶员的操作顺适性以及采用概率论方法,建立了借道右转的右转车道适宜开口位置模型、借道右转的绿化带开口长度模型和路段右转车辆的合流段长度模型,在此基础上得到了实施借道右转的两交叉口最小间距模型。实例分析表明,所得模型符合两相邻交叉口间的交通流运行实际,对于判断两相邻交叉口是否适合于设置借道右转,以及设置借道右转时如何对各构成部分进行分析具有指导意义。     

逆向可变车道动态切换及信号控制优化方法

为弥补逆向可变车道切换控制方法判断条件较为单一,且配套的信号控制方法难以适应交通流动态变化的不足,提出逆向可变车道动态启停切换及交通信号优化控制方法.根据交叉口流向饱和度、车道切换效益与车道切换时间间隔等指标获取逆向可变车道动态切换控制决策,实现逆向可变车道的动态开启和关闭;同时,利用检测器获取车辆到达率、车道饱和流率与剩余排队车辆数等实时交通流数据,根据车流到达驶离图示推导交叉口车均延误计算公式.引入左转车道释放流率系数,修正左转车道释放流率,改进了交叉口延误计算公式,构建以延误最小为目标的交叉口信号配时动态优化模型.最后,以武汉市古田四路-长丰大道交叉口为对象开展了仿真实验,结果表明:相比于定时切换控制方式,动态切换控制与信号配时动态优化方式下的逆向可变车道交叉口车均延误减少6.7%~14.9%,含有逆向可变车道进口方向的左转车均延误减少7.6%~15.6%,平均排队长度减少6.4%~21.9%,验证了动态控制方法提升交叉口运行效率的有效性.      

混合交通信号交叉口的通行能力可靠度

分析了混合交通条件下信号交叉口通行能力的随机性,定义了交叉口通行能力可靠度,并利用基于VISSIM仿真模型获得的数据,标定分布函数,举例给出了典型分位通行能力.考虑到分析时段内车辆到达的随机性,给出了车辆随机到达条件下通行能力可靠度的估计方法.在此基础上,分析了混合交通条件下交叉口通行能力可靠度对行人、非机动车流量均值的灵敏度.结果表明:行人、非机动车交通对机动车的冲突干扰较大幅度地增加了专用转向车道通行能力的随机性,但对共用车道通行能力随机性的影响相对较小;正态分布适用于描述10 min或更长时段的信号交叉口通行能力的概率分布;交叉口机动车到达流量水平越高,行人、非机动车流量均值对通行能力可靠度的影响就愈加显著.     

多相位信号交叉口微观仿真模型及控制系统研究

通过对信号交叉口车辆到达、排队、起动、减速、跟驰、避让等各种交通流微观运行特性的分析,建立了交叉口描述、车辆发生、车道选择、车辆运行等模型,提出了一种交叉口多相位信号控制方案仿真系统。该系统操作方便,界面形象丰富,扩展性强,有效地反映了交叉口交通流的随机性和复杂性,能用于交叉口仿真和优化控制。     

基于NAIS数据的交叉口车-车事故严重程度影响因素分析

为研究道路交叉口车-车事故严重程度影响因素,分析人、车、路、环境与交叉口事故严重程度之间的关系,以国家车辆事故深度调查体系(NAIS)中471起交叉口事故数据为样本,将伤亡程度作为因变量,通过聚类压缩、平行性检验选取13个因素作为自变量,构建有序Logistic模型分析对事故严重程度影响显著的因素。结果表明,车辆类型、事故发生时段、是否有路灯、路口是否有信号灯、驾驶员主要过失均显著影响交通事故严重程度;驾驶员存在超速驾驶违法行为、涉及非机动车的交叉口交通事故最严重;交通信号控制设施越完善、照明条件越好事故严重性越低。     

信号交叉口环保驾驶仿真评估

为验证信号交叉口环保驾驶的应用价值,并分析不同因素对环保驾驶效果的影响,构建了环保驾驶车辆与非环保驾驶车辆混行环境下的驾驶仿真平台,并制定了合理的仿真驾驶测试方案.测试过程中采集了不同驾驶员所驾车辆的运动数据,并利用VT-Micro微观车辆燃油消耗与污染物排放模型实时计算车辆的燃油消耗与污染物排放.结果表明,环保驾驶能有效降低10% 以上的车辆燃油消耗与污染物排放;驾驶员性别、年龄对车辆环保驾驶效果无影响;驾驶员接受环保驾驶的最佳驾龄为4~6年;驾驶员环保驾驶训练时长与车辆环保驾驶收益呈显著的正相关关系,且不应低于60 min;信息系统界面宜采用车辆速度曲线表形式;非环保驾驶车辆通过跟驰环保驾驶车辆可获得一定的环保收益;系统整体的环保驾驶收益随环保驾驶车辆的占比上升而增高.     

黄灯启亮时的驾驶行为及影响因素研究

通过建立黄灯启亮时驾驶员的行为决策模型,分析黄灯启亮时的驾驶行为及其影响因素.利用视频观测的方法,采集分析了黄灯启亮时的车辆行驶数据,并建立了黄灯启亮时的驾驶行为决策模型,通过模型分析了影响黄灯启亮时驾驶行为的关键因素.结果显示,黄灯启亮时车辆到停车线的距离、车速,以及有无前后车是影响驾驶行为的显著变量:有前车的情况下,驾驶员更倾向于选择通过交叉口;无后车时,即车辆位于排队队尾时,驾驶员加速时加速度的绝对值更大,减速时加速度的绝对值更小.驾驶员在黄灯启亮时表现出的上述行为特征十分危险,需要制定有效措施加以控制,以减少交叉口黄灯期间的交通事故.     

信号交叉口左转专用可变车道设置研究

针对某些城市信号交叉口各流向交通流量分布不均导致的左转车道拥挤问题,为减少交叉口的道路资源浪费,提出在交叉口出口道设置左转专用可变车道的交通组织方法.结合已有理论研究,归纳出左转专用车道的静态和动态适用条件,并确定左转可变车道的长度、开关时间等参数的计算模型.以威海市某信号交叉口为例,通过交通调查与分析,提出设置西进口左转专用可变车道的可行性,并使用Vissim微观仿真的方法对左转可变车道的应用效果进行模拟分析,最后给出该交叉口的交通管理设施设置方案.方案实施前后仿真结果表明,可变车道设置后的20个周期内,左转车流的延误降低51%,排队长度降低72%,左转效率得到了极大提升.     

网联自动车混行状态下信号交叉口通行能力分析

车头时距是表征交叉口通行能力的主要参数。为探讨网联自动车混行状态下交叉口的通行能力,通过网联自动车跟驰模型推导通过停止线的安全车头时距,分析混行状态下4种跟驰行为,针对是否考虑前车类型,基于概率模型构建混合交通流背景下交叉口通行能力模型,通过参数标定分析网联自动车速度、车头时距、渗透率及信号控制对交叉口通行能力的影响,其中人工驾驶车辆的相关参数和模拟场景中涉及的数据均为实测所得。结果表明,网联自动车速度增加、车头时距减小、渗透率增加、不考虑前车类型都会提升交叉口的通行能力,混合交通流背景下提升交叉口通行能力的根本原因在于车辆通过停止线的均衡态车头时距减小;交叉口受信号控制时的均衡态车头时距越小,通行能力降低幅度越显著。     

干线公路平面交叉口合理间距研究

以分析干线公路平面交叉口之间区段的划分为切入点,用理论分析的方法来分析交叉口构造区、功能区和平稳运行区长度,最后提出了平面交叉口合理的最小间距指标。合理的路侧开口间距可以使交通流平稳到达,降低车辆之间的速度差(速度差是产生交通事故的重要因素之一),同时又能确保驾驶员有足够的时间准备进入该平交路口,合理布置公路平面交叉口,可以减少交叉口冲突点的数量。中国规范中按照公路的等级简单规定了平面交叉的最小间距,间距的取值只是考虑了道路等级、车道数量,但没有考虑交叉口的设计速度和交叉口几何特征的影响。该文通过对平面交叉进行功能分段,考虑几何要素等因素影响,分别计算各段长,最后得出合理的平面交叉口间距。     

城市交叉口逆向可变车道设置研究

针对城市交叉口存在的早晚高峰段交通流分布不均衡现象,为避免道路资源的浪费,提出在交叉口进口道设置逆向可变车道,利用信号灯的相位控制逆向可变车道的开闭,以缓解交通拥堵。并以淄博市张店区某一交叉口为研究对象,结合已有理论对逆向可变车道的长度、开闭时间及附属设施进行研究,具体阐述逆向可变车道的设置方法。基于Vissim仿真技术结果表明:设置逆向可变车道后该交叉口左转车辆的延误时间减少了34.2%,最大排队长度减少了41.5%,一个信号周期内通过的车辆数增加了67.6%。