考虑进出口匝道排队约束的城市快速道路交通系统动态控制方法

城市快速道路进口匝道的超长排队对地面道路交通所造成的障碍影响，以及因出口匝道的车辆排队，而产生的主线交通自然阻塞已成为不可忽视的交通问题，以线性规划方法为基础，提出同时考虑进出口匝道排队约束，主线通行能力的约束以及行驶速度的 束的城市快速道路流入交通的动态的控制手法，探讨在流入交通需求和路网上交通状态实时变化条件下，各约束条件对流入控制解的影响，通过简单的算例，对控制模型的有效性和基本性质加以分析     

集装箱港区排队缓冲区交通设计研究

通过分析研究国内外集装箱港区排队缓冲区形式,提出了排队缓冲区分类方法以及功能组成结构,并在大型车辆外廓尺寸和转弯半径研究基础上,创新性地对减速换道功能区、临时等候功能区和排队检查功能区的交通设计内容及方法展开研究。     

信号交叉口延误及排队长度的实证研究和应用

信号交叉口进口道延误、排队长度和信号周期、配时、车流到达率及交通量的关系研究，是城市道路交通微观运行分析和评价的核心。经典的Webster信号交叉口进口车道延误计算公式，在我国城市无法直接采用。本文通过实证研究，设计有效的调查方法，通过大量信号交叉口进口道调查数据拟合出相关性很高的城市或城市特定地区的定量关系式，可用来预测和评价交通供给或交通流量变化后的交通运行状况。最后以实际项目为例，进行交通影响评估研究。     

信号交叉口排队长度宏观模拟的自适应分析法

以交通流流体力学理论为基础,应用近似分析,用准冲击波近似替代具有连续时空性质的冲击波,建立准冲击波模拟模型,形象刻画出冲击波在信号交叉口处的传递变化情况;对车流在信号交叉口处的排队过程（拥挤－消散过程）进行了较为深入的模拟研究,使运行分析的结果随外界道路交通条件的变化而变化,具有较强的自适应性,更符合交通流的实际运行状况。     

单向交通——解决北京城市交通堵塞的有效方法

建立单向交通街道系统旨在方便进入及通过现路网的车辆通行，以减少车辆驶延误及交通阻塞，减交通事故，提高道路通行能力，是街道运营管理的一项有效的技术措施，作为世界公认的，可有效地解决城市交通阻塞问题的方法，将能为北京城市交通的改善做出应有的贡献。     

动态交通分配中道路阻抗模型的研究

在分析道路阻抗构成的基础上，分析了运用传统的排除论确定交叉口前排队车辆数的局限和不足，根据交通流波动理论，提出了计算交叉口排除车辆数的模型，最后给出了计算路段和交叉口延误的模型。     

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。     

考虑展宽段的路段排队长度检测算法

为了实时估计路段车辆排队长度,利用铺设在路段上的检测器,提出了一种车辆排队估计方法,对车辆排队进行实时跟踪。该方法考虑了一般的道路拓扑结构,路段排队的演化过程分为四个阶段：初始排队阶段、排队蔓延阶段、排队上溯阶段和堵塞路段阶段,不同阶段的排队利用不同的信息,通过不同的模型进行推算,通过实地调查验证,可以高效实时追踪路段排队的演化。     

基于单截面低频检测数据的信号交叉口排队长度估计

针对我国大多数中小城市信号交叉口交通检测数据条件及基于此数据条件下存在的信号交叉口排队长度估计精度不高问题,研究了基于单截面低频定点检测数据的信号交叉口排队长度估计模型.利用时间占有率与流量、速度之间的函数关系对长排队(排队长度超出检测器位置)进行识别.根据信号配时数据切分低频检测器数据,并与信号配时数据匹配.基于交通波理论,通过关键点的判别求取周期最大排队长度.以青岛市山东路-江西路南进口为例进行仿真和实证验证.结果显示,长排队的识别精度达到了90% 以上,不同饱和度下(低、中、高)的信号交叉口排队长度估计精度均达到了80% 以上,其中,中、低饱和度场景下排队长度平均绝对误差小于20 m/cycle,高饱和度场景下排队长度平均绝对误差小于45 m/cycle.      

公交站点设置对道路通行能力的影响分析

分析了现有道路通行能力计算方法,认为其在计算的过程中忽略了公交停靠站对通行能力的影响,使得计算结果偏大,针对这一明显的不足,提出了改进思路。列举了国内常见的6种公交停靠站点设置形式,并对其进行了比较分析,按照公交站点对道路通行能力的影响方式的不同,将它们分为4类。研究各类公交停靠站处交通流的运行特征,指出车辆在公交站点处的排队现象可以用M/M/C系统进行近似分析,在此基础上,就3个主要类别的公交站点对道路通行能力的影响程度进行量化,得到了相应的修正系数。最后,通过实例的验算,证明了所得修正系数的可行性及正确性。     

自动驾驶与常规交通混合条件下通行能力研究

随着自动驾驶技术不断升级,现有交通设施的容量也相应随着技术的革新发生变化,传统车辆不会立即退出历史舞台,在未来一段时间内自动驾驶车辆将和传统车辆共用现有的基础设施,因此开展混合交通条件下通行能力的研究有助于重新审视既有交通设施的容量,并对这种场景下管理及技术发展方向提供一定的指导作用。结合自动驾驶车辆的运行特征,研究不同自动驾驶混入率条件下各参数对宏观道路潜在通行的影响,利用概率论及蒙特卡洛方法进行理论计算,模拟自动驾驶车辆出现在车队的位置和时空需求,并对不同的组队策略进行详细分析,粗略估计在混合交通状况下交通能力提升的趋势和影响程度,为混合通行能力的测算提供了一种方法,并提出管理和自动驾驶技术的发展方向,为进一步适应自动驾驶技术的变革提供了有益参考。     

基于复式伸缩窗的车辆排队与消散快速检测算法

基于视频图像处理方法,提出了一种复式伸缩窗来实时跟踪交叉口排队车辆队尾和队头的位置变化,从而准确描述交叉口车辆排队形成和消散过程。通过检测指定区域内车辆是否存在和是否运动,分别构建跟踪排队队尾和队头的队尾伸缩窗和队头伸缩窗。描述排队首尾伸缩变化的复式伸缩窗则由这两个伸缩窗相互协作所构成。根据跟踪队尾和队头的结果,车辆排队长度和停车延迟时间等重要参数就可以轻易得到。试验结果表明本文算法能实时准确地跟踪队尾和队头的位置,能适应不同天气环境和光照变化,其准确率达到92%以上,较好地满足车辆堵塞监控和交通信号灯控制的需要。     

交通拥塞对桥梁结构影响分析及优化组织设计

对桥头衔接道路条件及其交通流量进行调查分析,同时分析车辆荷载超标对桥梁结构的影响。运用VISSIM仿真软件仿真衔接路口的排队长度、延误,指导衔接道路改善方案,减小排队长度。对优化前后路段运行速度、路口服务水平、桥梁进口道排队长度进行了对比分析,并提出了相应的交通管理措施,以期对桥头衔接道路路口的优化设计提供参考。     

基于排队论的公交线路调度优化

在分析、总结现有调度模型的基础上,结合中国城市公交常用的调度模式,采用随机服务系统理论(排队论)针对公交线路调度问题进行了研究,建立了以客流需求为基础数据、兼顾公交企业和乘客利益为目标函数的公交线路发车频率求解数学模型.首先描述了模型目标函数的构建过程.接着引入了乘客满意度函数并确定了约束条件中各组成要素的计算方法.最后利用全国数学建模大赛提供的数据对模型进行了案例研究,并利用Matlab进行了模型的求解.结果表明:该模型在求解和适用性方面均具有很好的优势,在现实中对公交调度问题有很强的实用意义.     

考虑收费影响的公路路段行程时间函数研究

研究了道路收费对路段行程时间函数的影响 ,将这种影响分为收费过程对路段行程时间函数的影响和收费额对路段行程时间函数的影响 ,应用排队论和交通流理论推导出计入道路收费影响的新的公路路段行程时间函数模型 ,该模型考虑了三个方面的时间 :收费过程附加的行程时间、收费额转换时间以及道路路段行程时间。新的路段行程时间函数模型克服了传统的路段行程时间函数模型没有考虑道路收费的影响的局限性。     

基于排队紧张系数的瓶颈交叉口信号配时研究

针对传统单点交叉口信号配时方法对于过饱和状态下瓶颈交叉口不适用的情况,定义了排队紧张系数并提出了基于排队紧张系数的瓶颈交叉口信号配时方案,讨论了过饱和状态下最佳周期时长的计算；用实测交叉口数据进行VISSIM仿真,对比分析了传统信号配时方案和基于排队紧张系数的配时方案的效果,结果表明基于排队紧张系数的配时方案对瓶颈路段排队强度的改善有非常明显的作用.     

基于轨迹数据的单交叉口信号配时优化方法

随着城市化的发展,城市路网变得更加复杂,交通量日益增多.传统的数据采集方式如线圈、卡口存在铺设难度大、维护成本高、数据缺失等缺点.随着网络出租车的兴起,海量的轨迹数据被收集起来.本文整合了基于轨迹数据的交叉口排队模型和交叉口启动波模型,估计路口各相位排队长度,并应用交通波理论对交叉口各相位配时进行优化,建立了基于轨迹数据的单交叉口信号配时模型.该模型采用交叉口SCATS系统实际数据进行路口建模,经仿真验证,相较于原配时方案与Webster配时方法,该模型能够将交叉口延误分别降低61.37%和36.95%,验证了该模型的有效性.      

考虑车辆排队长度的动态用户最优路径选择模型研究

基于交通流理论，建立了路段下游交叉路口前车辆排队长度、路段车流密度的数学模型，提出了新的路段阻抗函数。运用该阻抗函数建立基于路径的动态用户最优路径选择变分不等式模型，给出了该模型的启发式算法。实例分析表明，当路段上有排队时，若将车辆排队处理为质点，则低估车辆路段走行时间，被低估的相对差距约为22％；新的阻抗函数能较好反映路段的阻抗。     

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。     

基于排队论的BRT线路停靠方案优化研究

快速公交系统(BRT)通过专用通道实现了在区间的快速运行,但车站的服务水平成为提高整体服务水平的瓶颈.在定义了排队概率作为车站服务水平的有效度量指标后,以排队论为数学建模基础,建立了BRT子站串联排队服务模型,模型中用生、灭图描述了含有3个泊位的子站的15种状态,用哥尔莫可夫方程解得各状态的概率.结合广州BRT的运营现状提出了线路停靠调度方案的优化思路,通过仿真得到数据,对比了线路停靠方案优化前后的最大排队长度、停车次数和平均排队长度3项指标,结果表明,优化方案中各子站的排队概率达到基本均衡,车辆在于站一和子站二停车次数有明显减少,车辆排队情况明显改善.