基于仿真的冰雪条件快速路合流区交通特性研究

文章重点对冰雪条件下快速路合流区交通特性进行研究,基于大量调查数据,利用VISSIM仿真软件,通过控制快速路主线交通量,对快速路在正常条件、积雪条件、冰板条件以及冰膜条件四种情况下的匝道及主线的延误情况、入口匝道的排队长度进行了详细的分析,并建立回归模型。分析结果表明:当主线交通量大于2800veh/h时,冰雪条件对入口匝道的影响急剧增加。因此如果快速路预计的未来小时交通量超过2800veh/h,需要考虑通过适当增加合流区过渡段的长度来减小冰雪条件带来的影响。本研究成果可以为快速路交织区的设计提供参考。     

仿真求解城市快速路交织区合理长度

城市快速路交织区长度的合理设置对于提高交织区的通行能力和服务水平,减少对快速路非交织段交通流的影响具有重要意义。对菱形立交先入后出式出入口进行数据收集,利用该数据标定和验证VISSIM微观仿真模型,建立城市快速路交织区仿真模型。通过仿真试验结果分析,得出城市快速路先入后出式出入口交织区长度建议值。     

快速路交织区服务水平评价指标研究

交织车辆在车道变换过程中所占用道路资源与非交织车辆是不同的,考虑这一因素对服务水平的影响,提出了快速路交织区交通相对密度的概念,及相对密度的计算公式,以此作为评价快速路交织区服务水平的依据.该方法将密度和交织比参数作为评价服务水平指标,通过确定快速路交织区临界密度值,给出了不同设计速度条件下快速路交织区服务水平评价标准,与过去采用的速度或密度参数评价服务水平的方法相比较,分析结果表明其更具合理性.     

快速路交织区长度设计方法与应用实践

对影响快速路交织区服务水平的因素进行了分析,揭示了交织区长度与交织区服务水平之间的逻辑关系,论证了应用交通密度这一中间变量计算交织区长度的可行性。利用试算法,计算得到了不同工况下的交织区长度数值解,并在相关工程中进行了成功应用。     

快速路交织区交通流模型研究

为了再现快速路交织区交通流的运行特性,在跟驰模型中引入交通压力,并采用驾驶人心理制约条件对车辆换道模型进行改进,将二者结合起来提出了新的快速路交织区交通流模型;应用Java语言编写程序,针对不同的交通状态进行模拟再现。仿真结果表明:当交通量一定时,直行车辆和交织车辆的平均速度都会随着交织区长度的增加而增大;交织区长度增加为交织车辆的交织运行提供了较大空间,随着交织区长度的增加,交通量略有增加,交织区长度的增加可以有效抵消交通量的增加对直行车辆的干扰;在交通量较小时,车辆速度随着交织区长度的变化较小,高流量时,交织区长度对平均速度的影响较大,当交织区长度小于150 m时,外侧直行车辆车速大于交织车辆的车速,随着交织区长度增加,交织车辆的速度接近于直行车辆的速度,当交织区长度大于350 m后,变化就不明显。     

快速路交织区标线设置分析及仿真

虚实标线结合方法在快速路交织区的应用研究较少,存在虚实标线结合方法作用不明、效果不清的问题。为此,在乌鲁木齐典型快速路交织区标线设置的基础上,利用VISSIM仿真软件对快速路交织区不同标线方案建立模型,厘清标线方案在选定评价指标下的统计学特性。仿真结果表明,虚线方案可以有效提高车辆行驶速度,减少匝道车辆的排队长度、延误,提高快速路交织区运行效率。虚实线方案可有效减少车辆在交织区的换道次数,减少因换道行为引发的交通事故,规范交织区车辆换道行为便于管理。     

城市道路交叉口进口道车道功能置换适应性研究

城市道路路段车辆交织行为对道路路段通行能力有较大影响,在一定的道路交通条件下,进行车道功能置换设计可减少车辆交织行为,有助于提高道路通行能力.通过借鉴国内外对快速路交织区研究的成果,在分析城市道路路段车辆交织行为的基础上,运用微观仿真软件 Vissim 对各种道路交通条件下车辆交织行为进行仿真分析,以路段平均行程车速为评价指标,得到了车道功能置换设计方法的适用条件.     

高速公路枢纽互通交织区长度计算分析

高速公路枢纽互通交织区是道路通行的瓶颈,严重影响道路的通行和行车安全,增加交织区长度是提高道路通行能力和服务水平的有效措施。文中根据现有研究成果,给出了一种交织区长度的计算方法,并结合实际工作中的设计实例进行计算分析。     

城市快速路与地面道路交通整合控制分析

阐述了城市快速路与普通城市道路交通整合控制的必要性,叙述了国内外研究者提出的比较成熟的匝道控制方法及匝道与地面交通整合控制方法,提出了以城市快速路主线流量与匝道流量之和应小于合流处通行能力、主线车辆占有率应小于最佳占有率、速度约束以及普通城市道路地面交叉口的最大排队长度应小于路段长度为匝道控制约束条件;提出了以通过城市快速路系统和地面交叉口的总旅行时间最小为优化目标函数,实现城市快速路与普通道路的上、下匝道整合控制,以取得最优的城市综合交通系统效益.     

高速公路交织区服务水平敏感性分析

影响交织区服务水平的主要因素包括交通流量、交织流量比、自由流速度、交织区长度、交织区内车道数和交织构型等。选取西安绕城高速公路吕小寨立交-朱宏路立交之间交织区为调查对象,开展道路条件和交通流运行状况调查。运用调查数据对美国道路通行能力手册(HCM2010)交织区交织速度和非交织速度预测模型进行修正,重新标定相关参数。基于该速度预测修正模型,利用Visual Basic语言开发交织区运行分析计算工具,定量分析影响因素对交织区通行能力和服务水平的敏感性。     

基于元胞自动机的快速路交织区建模仿真

快速路匝道处的交通流因交织方向多而显得具有混乱、复杂和难于管理.匝道交织区的交通管理对于提高快速路通行能力、加强交通安全运行具有非常重要的意义.文中引入"冒险系数"来表达驾驶员的驾车习惯,并使用元胞自动机模型来仿真快速路交织区中交织车辆的跟车和换道行为.仿真得到交通流量、交织区长度等参数对交织路段交通所产生的效果和影响,并用宏观流速曲线验证了模型.     

城市快速路出入口交织流率和交织长度的仿真研究

城市快速路出入口是引发相关路段及其周围路网拥堵的主要原因。交织流率和交织长度是影响出入口处交通运行的重要因素,并采用仿真方法对两者进行了分析,具体案例的Vissim仿真结果表明：通过总流量为4 900veh/h,流率比由0.15增加到0.4时,交织段均车延误增加2倍,交织车速降低将近40%;交织长度选取160～180m时,均车延误为1.3s,平均车速达到45.02km/h,是快速路出入口交织长度的合理值。     

快速路出口至前方灯控路口合理距离研究

应用Vissim微观仿真模型研究城市快速路菱形立交出口至前方灯控平交路口合理距离,分析了出口下游辅路交织区在不同交通量组合情况下交织长度的变化规律,并以排队长度为评价指标研究由于平交口信号灯造成各转向车辆的延误,研究表明：出口到平面交叉口停车线的合理距离决定于交叉口各转向车辆最大排队长度、交织长度及辅路附加车道长度。在流量组合1下,取值215 m;在流量组合2下,取值305 m;在流量组合3下,应加大出口与平交口之间距离,并采取相应的交通组织管理措施来保证出口下游辅路车辆的正常运行。     

枢纽快速集散道路交织段设计方法及指标研究——以虹桥枢纽为例

阐述了综合交通枢纽快速集散道路交织段设计方法及指标研究的意义,介绍了其具体的定义、组成及分类。通过交通仿真研究交织段通行能力,得出不同服务水平下交织段长度设计参数建议值。同时,还介绍了基于冲突仿真的交织段安全评价方法。最后,利用虹桥综合交通枢纽进行实证分析。     

城市菱形立交出入口主路交织长度的仿真研究

为了确定城市快速路菱形立交出入口交织区的合理长度,应用Vissim微观仿真模型,研究在不同流量组合及交织流量比情况下,菱形立交出入口区间平均速度与交织长度的关系.研究表明:交织区平均速度随交织长度的变化而变化.当交通量较小时,交织长度与区间平均速度的关系受交织流量比影响较小;当交通量较大时,交织流量比对交织长度与区间平均速度的关系影响较大;当交通量达到可能通行能力时,交织长度与区间平均速度的关系基本不受交织流量比影响.因此可得出,当交通量较小时,150m的交织长度比较适宜;当交通量较大时,随交织流量比由0.25增大到0.45时,交织长度应由150 m增加到350 m,才能有较为理想的运行状态.     

城市快速路入口至前方灯控平交路口合理距离的仿真研究

应用Vissim微观仿真模型研究城市快速路菱形立交入口至前方灯控平交路口合理距离,以排队长度为评价指标研究由于平交口信号灯造成各转向车辆的延误,分析了入口下游辅路交织区交织长度随入口至最大排队长度末端距离的变化规律.结果表明:入口至平面交叉口的距离决定于交叉口各转向车辆最大排队长度及交织长度;入口至前方交叉口的合理间距为315 m,条件受限时取值为265 m.     

左进地下快速路合流区交通流特征研究

分析左进快速路合流区交通流特征,对于城市交通有效管理有着重要的意义.在实测数据基础上,对比了左进与右进快速路合流区的交通流基本图,分析了两者在通行能力、临界占有率、自由流车速等方面的差异.采用车速标准差作为指标分析两者的车速离散性,对比了车道利用情况.结果表明,左进快速路合流区的通行能力、临界占有率分别为5 250 veh/h,0.18,明显低于右进快速路合流区的值6 210 veh/h,0.27;在不同占有率下,左进快速路合流区车速离散程度高于右进快速路合流区,当占有率达到0.18时,车速标准差值增大至11.47,即行车安全性显著降低;在车道利用情况上,左进快速路合流区中间车道利用率的增加,使匝道车流汇入难度加大.对左进快速路合流区的交通管控应与右进快速路合流区有所区分,合理设置交通控制参数,加强安全管理,提高行车安全.      

高速公路交织区运行分析方法综述

交织区是高速公路系统的瓶颈路段,为给规划、设计、运营等各阶段选择科学合理的交织区运行分析方法,通过对国内外大量研究文献的分析,首先详细综述了交织区运行分析采用回归分析法、理论解析法和微观交通仿真法的研究成果;然后探讨了各种方法的特点,从交织区构型分类、交织区长度和宽度、影响因素选择及相关模型、服务水平指标及其分级4个方面的历史演变对回归分析法进行了评析,以间隙接受理论为例说明了理论解析法存在的问题,阐述了微观仿真法的关键步骤和难点,指出了我国在高速公路交织区研究中存在的主要问题;最后结合我国交织区运行分析现状和交通领域研究热点,探讨了高速公路交织区研究发展方向。结果表明:交织构型的划分趋向于单一化,有利于提高交织区运行分析模型的普适性;现有通行能力模型未考虑大型车比例和出入口匝道通行能力等影响因素;服务水平评价指标还需考虑交织区的紊乱程度。交织区数据采集方式、通行能力建模、服务水平评价标准、微观交通仿真、特殊交通运行环境下交织区运行分析、交织区运行分析应用研究是未来发展的方向。     

面向新型混合交通流的快速路合流区通行能力建模

面向人类驾驶和具备协同自适应巡航功能的网联自动驾驶组成的新型混合交通流,考虑道路交通特性、道路结构以及匝道汇入前主线交通状态等因素的交互作用机理,基于概率统计理论解析网联自动驾驶渗透率和编队长度间的耦合关系,进一步基于间隙接受理论分析匝道汇入交通对合流区通行能力的折减效应,建立快速路合流区通行能力模型,定量描述不同道路条件下合流区通行能力如何随网联自动驾驶渗透率和编队长度变化。模型中的道路交通特性、道路结构及匝道汇入前部分交通状态参数根据实际道路交通环境标定,提升了模型的通用性与可迁移性。搭建内嵌车辆动力学模块的Vissim仿真平台进行模型评估,结果表明,模型精度在80%以上,且在不同网联自动驾驶渗透率和编队长度条件下皆表现良好。      

冰雪条件下城市快速路限速研究

为了提高冰雪条件下城市快速路车辆行驶的安全性,通过视频录像和人工调查等方式获得哈尔滨市部分快速路在不同冰雪条件下的交通流基础数据,分析车流量、大小车型、车道位置等因素对运行速度的影响,并基于车辆追尾时的临界条件以及车辆的跟驰特性,建立与道路附着系数、交通量等参数相关的安全限速模型,并利用不同冰雪路面附着系数对模型中的路面参数进行标定,重点研究了冰雪环境对城市快速路车辆限速的影响,提出按交通量分级限速管理的方法。研究表明:冰雪条件下模型确定的限速值可以满足快速路上车辆的行驶安全;车辆在松雪、冰雪、冰膜路面上的限速值依次降低,在除雪作业后,限速值可以提高10~20km/h;城市快速路在冰雪条件下的限速值需分车道分车型进行设置,相邻车道大、小型车限速值相差5~10km/h;冰雪条件下的限速应根据交通量小于800pcu/h、800~1 500pcu/h、大于1 500pcu/h采用分级限速管理措施,以提高快速路的运输效率。