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.     

双停车线预信号待行区空间优化研究

为进一步提升城市交叉口的交通控制效率,提出在交叉口设置预信号,利用预信号双停车线间的待行区域,对交叉口进口道处的交通流重新组织分配.该方法能提升交叉口进口道的空间资源利用效率,减少车辆延误,基于此,以社会车辆为研究对象,考虑将不同流向的车辆在交叉口处进行分流,将车道分布与待行区长度计算相结合,通过对比不同进口道布设形式下车辆换道产生的无效面积,选择效率最高的预信号停车线布设形式,并根据车辆换道行为,优化待行区长度计算模型.最后,运用Vissim进行仿真验证,通过对比预信号设置前后及预信号停车线优化前后交叉口通过的车辆数、车辆延误、行程时间、停车次数等指标,验证提出的预信号停车线设置方法的有效性.     

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。     

信号交叉口左转车道外置的影响因素仿真研究

为了探究信号交叉口左转车道外置的适用条件,开展影响因素仿真研究.借助Vissim软件,构建了不同几何条件的交叉口仿真模型.通过输入不同的交通量与交通组成参数并进行仿真实验,对比分析了左转车道内置与外置的延误指标.得到了不同的进口道车道数、交织段长度、直行车辆数、外侧车道左转车辆数与左转大车率等因素对左转车道内外置延误的...     

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。     

基于时空数据的信号交叉口实时排队长度测算

为提高信号交叉口实时排队长度估计精度,判断交叉口实时交通状态,作为交叉口实时信号控制基础。以过饱和交叉口为例,利用磁频检测法,应用车辆到达离散模型及交通波理论研究车辆排队演化过程,实时计算有无专用转向相位两种情况下车辆排队长度,并通过VISSIM和MATLAB仿真软件,验证算法的精度及实用性。结果表明,算法对于工程实用性较强,排队长度实时计算误差在工程应用可接受范围内,左转相位实时排队长度模型相比直行相位排队长度模型而言精度更高。     

十字环形交叉口两种信号控制设计方法比较

为了对环形交叉口进行合理信号配时设计,提高信号控制环形交叉口服务水平,对"多进口道放行协同环道控制"和"单口放行控制"两种较为常用的环形交叉口信号控制设计方法进行了比较分析.首先介绍了两种信号控制设计基本方法,并从通行能力、延误和可靠性3个方面进行对比,最后通过实例分析对结果进行验证.研究结果表明:"多进口道放行协同环道控制"方法在信号配时良好且环道有足够左转待行空间的情况下,对于通行能力和延误而言有着更强的适应性,但该控制方法对配时设计的要求更高,且不能完全避免交通"死锁",需制定紧急预案予以应对.     

城市道路交叉口出口道可变车道设置研究

为缓解城市道路交叉口的交通拥堵,提出在交叉口出口道设置可变车道的交通组织方法。首先对城市道路交叉口出口道可变车道进行定义,明确可变车道的设置位置为出口道内侧。在对其设置的约束条件进行分析后,研究了出口道可变车道的车道数、车道长度、车道开闭时间等设置参数和相应的配套措施。最后以济南市经十路—舜耕路交叉口为例,具体阐述出口道可变车道的设置方法。济南市交通调查数据显示,出口道可变车道每信号周期可放行8~12辆左转车辆。仿真数据进一步验证了在一个信号周期内,东西方向左转交通量增加63%,停车线后最大排队长度缩短35%,左转车辆平均延误减少29%。     

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。     

设置移位左转车道的不对称交通流信号交叉口设计及优化

常规的交通组织与信号控制处理不对称车流的效果不理想,会造成时间、道路资源的浪费。针对不对称交通流的特性,提出设置移位左转车道的不对称交通流交叉口信号控制优化方案。以直行车辆与左转车辆车均延误最小为目标,建立移位左转交叉口时空资源优化模型与车辆延误计算模型。通过研究交通流不对称程度与移位左转车道长度对左转车辆延误的影响,分析不对称交通流移位左转车道的适应性,并运用VISSIM软件对优化方案进行仿真。仿真结果表明：与交叉口现状相比,方案2中车辆的平均延误降低27.2%,平均排队长度降低29.7%,说明移位左转车道信号控制方案能极大改善不对称交通流交叉口车辆的行驶情况,减少车均延误时间,使车流运行更加顺畅。     

左转短车道长度与配时参数的协同优化模型

针对进口道渠化左转短车道的信号交叉口,研究交叉口时空资源的最优配置。基于短车道对进口道饱和流率的影响,建立联合优化配时模型。以大连市典型交叉口为例,运用MATLAB对优化模型进行求解,并通过VISSIM软件进行仿真试验。研究结果表明,交通组织与信号控制的协同设计可以实现交叉口时空资源的最优配置,从而充分发挥交叉口的能效。     

城市交通微循环交通组织优化

定义了交通微循环支路交叉口上各进口道左转与直行车流的阻抗函数,其与交叉口上所有进口道左转与直行车流量有关;以最小化总行驶时间为目标,考虑支路通行能力约束及微循环交通组织优化方案下的驾驶员路径选择行为,建立了双层规划模型,对城市微循环交通组织进行优化;介绍了对模型求解的遗传算法;并进行了算例计算,得到车流组织优化方案,验证了模型与算法的有效性。     

基于ANFIS的可变导向车道智能控制系统

为缓解因交通流向分布不均衡导致的交叉口交通拥挤状况,以交叉口进口道的可变导向车道为研究对象,建立了基于自适应模糊神经推理系统的可变导向车道智能控制系统。智能控制系统由数据采集子系统、交通状态预测子系统和控制子系统构成,共同完成可变导向车道的智能化控制。将数据采集子系统检测到的实时交通数据录入到预先训练好的交通状态预测子系统中,可得到左转车辆和直行车辆的运行状态,并根据控制子系统的结构化算法来确定可变导向车道的属性。计算结果表明:交通状态预测子系统的测试误差为0.075 097,满足精度要求,可以用于交通状态预测;采用可变导向车道智能控制系统能明显改善交叉口交通拥堵状况,当左转车辆比例为25%时,关键进口道综合延误减少了6.1%,平均停车次数减少了9.5%,平均排队长度减少了6.1%,当左转车辆比例上升至30%时,3个指标分别下降了8.1%、12.4%与8.0%,表明左转比例越高,作用效果越显著。     

机动车待行区设置方法的实证研究

机动车待行区的设置对交叉口空间资源的有效利用、交叉口通行能力的提高和延误的减少具有重要作用.在讨论机动车待行区设置条件的基础上,首先介绍了左转待转区和直行待行区的设置形式,并对每一种方式从渠化设计和信号控制设计两个方面分别介绍了交通组织方法,并讨论了设置机动车待行区对通行能力的影响.然后以官园桥下平面交叉口为案例展开实证研究,并以VISSIM对改善效果进行了仿真.仿真结果表明,设置待行区域后,交叉口通行能力提升了17.4%,而交叉口的平均延误降低了26.1%.     

信号交叉口左转待转区的仿真实现及评价

为了模拟信号交叉口机动车左转待转区的交通流运行情况,定量分析左转待转区的实施效果,介绍了左转待转区的基本适用条件,建立了左转待转区的仿真模型,选择了车流量作为效果评价指标.在实地调查的基础上,采用了微观仿真软件Vissim进行交叉口交通运行状况模拟.仿真分析发现,设置左转待转区后,3个不同时段下信号交叉口左转进口道通行能力分别提高了5.9％、4 3％和6.7％.结果表明,交叉口设置左转待转区后,在不影响行车安全的情况下,可以提高信号交叉口的通行效率.     

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交通拥堵是当今世界的难题,而排队长度作为判断交叉口阻塞的标志,对其模型的研究具有重要意义. 针对我国混合交通的特性,结合交通冲突机理,首先考虑左转自行车对同向直行机动车的干扰,运用交通波动理论,提出了左转自行车对机动车干扰造成的排队长度计算公式. 在此基础上,研究红灯初期滞留车辆数的变化规律,提出了红灯初期滞留车辆数的动态计算公式,建立了适合于北京市实际交通状况的信号交叉口排队长度动态计算模型. 通过大量实验数据表明,该模型可行有效,在不同交通状态下均有较高的计算精度,为交叉口信号优化配时、缓解拥堵提供理论依据.     

基于多车协作优化的冲突消解模型

传统自动驾驶车辆以假设通行权为前提设计冲突消解算法，但在无信号交叉口存在道路通行权不明确情况，给自动驾驶车辆决策带来困扰.本文提出基于多车协作优化的无信号交叉口冲突消解方法，将多个自动驾驶车辆看成一个整体，利用多目标优化控制理论，计算分配给相互冲突车辆的期望速度规划，达到协作行驶的目的.设置协作与非协作式冲突消解仿真实验.结果表明：多车协作的冲突消解方法通过优化车辆联合行动，使交叉口车辆整体收益最大，各利益体间的收益更为均衡；与非协作行驶决策相比，冲突消解时间缩短，减少交叉口单车平均延误1~2 s，平均减少量约为5%.本文可为无信号交叉口自动驾驶车辆冲突时自主协同行驶提供参考.     

基于多车协作优化的冲突消解模型

传统自动驾驶车辆以假设通行权为前提设计冲突消解算法,但在无信号交叉口存在道路通行权不明确情况,给自动驾驶车辆决策带来困扰.本文提出基于多车协作优化的无信号交叉口冲突消解方法,将多个自动驾驶车辆看成一个整体,利用多目标优化控制理论,计算分配给相互冲突车辆的期望速度规划,达到协作行驶的目的.设置协作与非协作式冲突消解仿真实验.结果表明：多车协作的冲突消解方法通过优化车辆联合行动,使交叉口车辆整体收益最大,各利益体间的收益更为均衡;与非协作行驶决策相比,冲突消解时间缩短,减少交叉口单车平均延误1~2 s,平均减少量约为5%.本文可为无信号交叉口自动驾驶车辆冲突时自主协同行驶提供参考.     

信号控制交叉口直行待行区对通行能力的影响研究

有关道路交叉口直行待行区对通行能力影响的研究不够完善和全面,在实际应用中存在诸多问题。分析直行待行区设置的目的和条件,基于直行待行区停止线前移的特性,考虑启动波对启动损失时间的影响,完善了损失时间和清空时间的计算方式。在停车线法计算通行能力的基础上进行修正,构建了直行待行区交叉口进口道的通行能力模型,量化直行待行区对通行效率的影响。基于实例交叉口视频识别数据,通过轨迹平滑化和缺失轨迹补齐方法获得完整车辆轨迹,并获取交通参数的实际数值,保证了模型结果的实际意义。最后运用仿真软件对通行能力模型结果进行验证,与类似模型进行对比。结果表明：构建的通行能力模型模拟真实情况的准确性较高;由于直行待行区对通行过短对通行能力的优化效果较弱,建议在条件允许的情况下尽量将直行待行区设置到最大长度。     

U型左转远引在干线感应协调控制中的应用研究

考虑交叉口交通需求的不确定性问题,以实施感应协调控制的城市干线为研究主体,分析干线交叉口左转交通流利用左转专用相位和U型左转远引2种方式实现左转的运行效果.应用Synchro进行单个交叉口信号优化配时,基于带宽最大化的干线感应协调鲁棒配时方法确定最佳相位差.利用Sim traffic进行微观仿真,算例分析表明:U型左转远引能够明显降低交叉口进口道平均延误和95th排队长度;各交叉口服务水平显著提高;干线运行指标,如系统平均延误、平均速度均有所改善.对不同比例左转流量对进口道平均延误的影响分析可知,U型左转方案对左转流量的变化造成的延误变化不是很敏感.