公交车及其它路权优先车辆信号优先模型研究

随着交通问题的日益严重,公共交通日益受到交通管理部门和交通领域学者的重视. 其中,公交信号优先是提高公交系统运行效率和服务水平的重要途径. 本文提出了城市主干道公交车信号优先模型并进行了分析和探讨. 首先根据收集到的交通流数据应用“单路径旅行分配法”计算出OD矩阵;接着利用GIS信息在微观交通仿真软件Paramics中对网络进行了重构;随后根据交通管理策略引入了层次分析法对四种不同车辆进行优先权系数的设置;最后设计了专门的控制策略来降低公交车辆的整体延迟. 仿真结果表明,采用该优先信号控制方案后,公交车和其它路权优先车辆的延迟,甚至包括所有车辆的延迟都能得到整体的降低,部分解决公交车和其它路权优先车辆的优先通行问题.     

平面交叉口有轨电车车站位置对公交信号优先策略的影响

评价了有轨电车公交信号优先策略与方法对交叉口的影响,利用微观交通仿真软件VISSIM的信号控制机VAP模块对特定平面交叉口的公交信号优先策略开展模拟。交叉口公交信号优先分别采用主动优先策略中的红灯缩短与绿灯延长两种方式,并通过比较车站位置和有轨电车发车频率来评价优先策略。仿真结果表明:交叉口平均绿灯时间分布和有轨电车通行能力很可能受车辆发车频率、车站位置和红灯相位时间等因素影响。     

自适应公交优先控制交叉口平均延误分析

以自适应公交信号优先控制交叉口为研究对象,提出了全新自适应公交信号优先控制交叉口车辆平均延误计算模型。并运用仿真测试平台,对该信号控制交叉口车辆平均延误进行了仿真分析。仿真结果表明：较常规信号控制方法,自适应公交信号优先配时虽然有助于减少公交行车延误,但是对道路交通系统中的其他车辆通行会造成很大的干扰,对整个交叉口通行能力的影响不一定是正面的。车辆平均延误分析对公交优先策略的具体实行方式、城市交叉口信号控制算法优化及其服务水平的提升具有良好的指导作用和借鉴意义。     

公交优先的信号交叉口配时优化方法

传统的交叉口信号配时方法将所有车辆同等对待,对于公交车辆比例较大的相位是不公平的。提出了以人总延误最小为信号周期时长的优化目标,以相位乘客流量比和相位饱和度确定绿信比的方法。应用分析表明,按照这一方法进行配时,虽然车均延误比用传统方法进行配时略大,但公交车辆和人均延误却降低了约30％,在保障交叉口交通顺畅的前提下体现了公交优先,减少了公交车辆在信号交叉口的延误。     

上游停靠站公交溢出影响下交叉口公交优先配时优化

针对交叉口进口道附近设置有公交停靠站的情况,探讨站点公交溢出的两种可能情形以及具体排队过程,并建立受车头时距等因素影响的排队等待时间模型.在此基础上,一方面分析公交停靠对交叉口进口道通行能力的影响,得到通行能力损失模型,进而对交叉口乘客延误公式进行修正;另一方面,通过对停靠站公交到达离开时间的研究,建立站点乘客延误模型.然后,基于客流量进行交叉口公交信号优先配时研究,在保障其他相位车辆基本运行的前提下,建立以乘客总延误最小为控制目标,公交优先相位绿灯时间为控制变量的公交信号优先控制模型.最后,通过实际案例进行模型计算,得到交叉口的最优配时方案,并利用仿真软件模拟分析.仿真结果表明:基于优化方法得到的信号配时方案,有效减少了交叉口乘客总延误时间,保障了各相位车辆的通畅.     

单交叉口公交信号优先控制策略建模研究

为研究公交信号优先策略对交叉口公交车及社会车辆的影响,建立公交信号优先控制模型及延误模型,以采取公交优先方式后交叉口所有车辆的人总延误减小为控制目标,引入效益指数PI,以信号交叉口优先相位获得的效益与非优先相位损失效益的差值来衡量整体效益,使得每一次采取的公交优先策略都能提高信号交叉口的整体效益。结果表明:在信号交叉口采取信号优先控制策略后,交叉口车辆的人总延误显著降低。本研究成果对其他信号优先控制方式模型、交叉口群公交优先协调控制等具有一定的参考价值和理论意义。     

基于公交优先与综合待行区的交叉口信号控制研究

优先发展城市公共交通,创新优化交通组织管理是缓解城市交通问题的有效途径。综合待行区的设置可在不改变交叉口原有道路设施条件的情况下,有效提高交叉口的通行能力。以交叉口综合待行区和基于公交优先的交叉口设置方法为基础,综合两种方法,讨论了公交优先和综合待行区在交叉口进口道的布置方法和设置条件,提出了基于公交优先与综合待行区的交叉口交通组织设计及信号控制方法,并运用VISSIM微观仿真软件对南昌市某交叉口进行实例验证。研究结果表明:相比优化前,在交叉口进口道设置基于公交优先的综合待行区,降低了社会车辆的平均延误,同时显著降低了公交的平均延误。     

基于微观仿真的交叉口车辆能耗与排放研究

为了更加准确地模拟交叉口机动车能耗、排放情况,结合使用微观仿真模型VISSIM与微观能耗、排放模型PERE,构建能够模拟车辆瞬时运行状况与能耗、尾气排放关系的微观模拟平台。选取上海市西藏北路—海宁路交叉口进行实例仿真,通过设置交叉口锯齿形公交优先进口道及改变信号周期,来定量分析对交叉口车辆能耗和排放的影响。结果表明,设置公交专用进口道可使公交车辆总体排放明显下降,但是社会车辆的能耗和排放有所增加;对车均延误、停车次数、能耗与排放都合适的最佳信号周期范围是80～120s。     

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信号周期是交通控制的主要参数之一,也是影响交叉口公交车辆延误的主要因素.本文提出考虑在线优先需求的离线信号周期优化结构模型,其最优周期由离线基本周期和在线增量两部分构成.离线基本模型以加权车均延误为目标,探讨公交权重的影响因素及其与公交运行效益、社会车流运行效益的关系;在线增量计算以在线优先策略提供可实施空间为目标.分析一个四相位信号控制交叉口,对所提模型进行仿真验证.结果表明,公交车均延误最小的最优周期和社会车流车均延误最小的最优周期并不重叠,在一定的公交权重下,模型能够求得二者加权最优解.适当的在线增量引入,能够进一步降低公交车辆延误,且不会对非优先车流产生较大影响.     

基于VISSIM仿真的公交停靠时间对 交叉口延误影响研究

为研究公交车辆在交叉口进口道上游的站点停靠对车辆延误的影响,采用VISSIM仿真对固定信号配时与公交优先配时两种情况下的主次相交道路上公交车辆、社会车辆的延误进行研究,仿真结果表明:当交叉口采用固定信号时,主次道路的社会车辆延误不随公交停靠时间的变化而变化,主路流量越大,其车辆延误也就越大。当采用公交信号优先时,主路公交车延误随着停靠时间的变化而明显不同,社会车辆延误明显低于固定信号;次路社会车辆的延误在主路公交停靠时间较大时明显增加。     

Analytical Approach to Evaluating Transit Signal Priority

Successful deployment of transit signal priority (TSP) systems requires thorough laboratory evaluation before field implementation. Traffic simulation is a powerful tool in this regard; however, it requires tremendous efforts toward network coding, data collection, and model calibration. Besides, simulation models tend to be project specific, and the models developed for one project are often discarded upon the completion of that project. In this paper, it is shown that the impacts of two fundamental TSP strategies (early green and extended green) can be evaluated using an analytical approach. The impacts of the above two strategies on both the prioritized and the nonprioritized approaches are illustrated using graphical as well as analytical methods. A simulation study is then conducted for comparison analyses, followed by a statistical approach for the test of generality.     

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城市交通道路中很多都采用了干道协调加单点感应模式,实施公交信号优先（TSP）,公交专用道通行相位一般为协调相位,这要求优先策略满足周期稳定的要求.考虑协调控制的约束,以实际关键交叉口为对象,通过VISSIM-VAP模块实现了满足特定约束的TSP策略控制逻辑.仿真分析不同流量条件下TSP策略对最佳周期的影响以及单位绿灯延长时间、初始绿灯时间等关键控制参数的优化方法.结果表明：在特定流量组合下,与传统TRRL公式法相比,增加周期存在一定效益;单位绿灯延长时间、优先相位初始绿灯时间的取值均需考虑特定的流量条件;且对比发现,红灯早断策略的效果略优于绿灯延长策略.     

城市用地开发交通影响分析的案例解析

对三个用地开发项目交通影响分析的实际案例分别从不同的侧面进行了解析.案例A是对居住零售用地项目的交通影响分析,比较系统地演示了开展项目交通影响分析的主要步骤,包括分析方案的确定,现状交通条件、项目新增出行量及其交通影响的分析,以及交通影响消减措施的拟定和责任分担的计算.案例B针对在城市中心商业广场计划新建的一个超级市场项目,主要介绍了基于交通观测的相关系数模型法在项目出行分布预测中的应用过程.案例C则重点阐述了运用交通规划模型来分析大型区域性商业开发区的交通影响.最后对几个基本技术问题进行了讨论.     

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微观交通仿真模型在交通系统管理、控制和优化中得到了广泛的应用. 然而微观交通仿真模型参数标定是一项复杂且系统的工作,特别是对于较复杂网络,其参数标定耗时长,且不容易找到最优解. 本文选取了应用较为广泛的VISSIM仿真模型作为基础平台,针对遗传算法（GA）的不足,建立了基于同步扰动随机逼近（SPSA）算法的微观仿真模型参数标定方法,并实现了程序的自动化标定;最后将该方法应用于北京市快速路仿真模型的驾驶员行为参数标定中,以速度的相对误差平方和作为收敛函数,通过对比GA算法,SPSA算法收敛速度快1.7倍,且在标定后的流量检验中相对误差的平方和小0.16,验证了SPSA算法在VISSIM参数标定上的优越性.     

SPSA算法在微观交通仿真模型VISSIM参数标定中的应用

微观交通仿真模型在交通系统管理、控制和优化中得到了广泛的应用. 然而微观交通仿真模型参数标定是一项复杂且系统的工作,特别是对于较复杂网络,其参数标定耗时长,且不容易找到最优解. 本文选取了应用较为广泛的VISSIM仿真模型作为基础平台,针对遗传算法（GA）的不足,建立了基于同步扰动随机逼近（SPSA）算法的微观仿真模型参数标定方法,并实现了程序的自动化标定;最后将该方法应用于北京市快速路仿真模型的驾驶员行为参数标定中,以速度的相对误差平方和作为收敛函数,通过对比GA算法,SPSA算法收敛速度快1.7倍,且在标定后的流量检验中相对误差的平方和小0.16,验证了SPSA算法在VISSIM参数标定上的优越性.     

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考虑到城市道路施工造成的车道临时封闭措施对路网交通流运行的影响,本文给出了问题的对应模型,提出了一种融入微观交通仿真的遗传算法来优化车道封闭方案,以使得车道封闭对周边道路交通的影响降至最低.其中,微观交通仿真技术旨在更为合理地评价封闭方案种群中个体的适应度.为进一步增强寻优能力、提高计算效率,本文对遗传算法进行了改进,并结合一个示例路网对算法及其改进策略进行了数值模拟.模拟结果表明,本文所提遗传算法能进一步提高最优方案质量、且节约计算时间.     

车辆颜色等多因素对驾驶行为的交互作用研究

车辆颜色是影响驾驶行为与交通安全的重要因素,为研究动态运行环境下车辆颜色、车型对于驾驶行为的影响,首先,建立不同颜色、车型车辆模型及其白天与黄昏两种道路环境,构建6类典型驾驶场景;其次,选取25名测试人员,采用组内实验的方法进行试验,实验中利用驾驶模拟系统、眼动仪与多导生理仪采集车辆运行、驾驶员眼动与心率数据。实验结果表明,驾驶员对车辆的识认有明显差异,白天识认距离明显高于黄昏,大客车则明显高于小轿车,黑色车辆在黄昏时识认性明显低于其他车辆,尤其是在观察前方车辆时更为明显。上述结果表明,车辆颜色对于驾驶员识认距离存在明显影响,尤其是小型车辆在黄昏时响更为显著,以上结果应在车辆颜色选择及驾驶员培训时予以关注。     

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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.     

常用波形梁护栏端头碰撞分析

车辆碰撞圆头式和地锚式端头时会发生恶性事故,故建立车辆碰撞端头的有限元模型,从侧面和正面碰撞两个角度对端头进行安全评价,分析事故形态和原因,以为新型端头的开发研究提供建议。研究结果表明:正面碰撞圆头式端头时,会发生波形梁板刺穿车体的事故;正面碰撞地锚式端头时,会发生翻车甚至翻滚的事故;侧面碰撞圆头式端头时,会发生车辆冲开护栏的事故;侧面碰撞地锚式端头时,会发生车辆翻越护栏的事故。通过对事故形态的分析,得出圆头式端头面积小且不能移动是波形梁板插入车体的主要原因,立柱不可倒伏是车辆加速度超标的主要原因,端头锚固力不足是车辆冲开护栏的主要原因,车辆爬升地锚式端头是翻车的主要原因。建议开发的新型波形梁护栏端头,能够沿波形梁板移动,与端头连接的立柱可倒伏,同时新型端头能够为标准段提供足够的约束力。以此为基础开发的新型波形梁护栏端头已应用于实际工程。     

考虑实时停车场信息的出行方式选择仿真模型

停车App在交通出行中的广泛应用,使实时获取各类停车场信息更加便捷.然而,实时停车场信息在优化交通系统方面的作用机理尚无理论基础,其应用效果也缺乏量化分析. 本文将实时剩余停车位信息和停车诱导信息作为研究对象,基于点队列模型、学习理论和Logit选择模型,建立了实时停车场信息提供下的出行方式选择行为的仿真模型.然后,设计3种出行情景并结合仿真实验结果,对实时停车场信息提供影响出行者出行行为的机理进行分析,从而评估其对交通系统的优化效果.最后,基于对2类主要参数(学习因子和扩容因子)的敏感性分析,进一步讨论了提升实时停车场信息提供对交通系统优化作用的可行方式.