基于Monte Carlo模拟的公路网络震后连通性与通行时间分析

为评价公路网络系统震后功能保障能力,基于Monte Carlo(MC)模拟方法建立了路网震后连通可靠度和交通量通行时间分析模型。采用地震易损性曲线表示道路和桥梁的地震破坏状态及其对应的概率;采用道路和桥梁破坏状态对应的连通性、行车速度、通行能力折减系数,表示道路和桥梁结构地震破坏产生的路段通行能力下降;考虑道路和桥梁结构地震破坏不确定性,采用MC方法模拟路段通行能力下降后的路网震后功能。在每次MC抽样计算中,采用宽度优先搜索算法判别路网连通性,采用增量分配算法进行路网静态交通量分配,得到路网整体通行时间。以多次MC模拟计算的路网连通可靠度和通行时间均值,表示路网的震后通行状态,通过算例分析了路网连通性和通行时间分析模型的特点及其适用性。结果表明:路段震后通行能力下降是造成震后路网整体通行时间增加的主要原因,低连通可靠度节点的震后通行时间较高,增加路网交通流量服务供给点(源点)可以提升路网的震后保障能力;连通可靠度分析模型适用于路网参数较少情况下的初步分析;交通流量通行时间分析模型,考虑了路段的交通流通行属性和路网OD交通量参数,可提供较为精确的分析结果。     

非港湾式停靠站对路段通行能力的影响研究

分析了路段上非港湾公交车站对路段通行能力有影响的6个因素,在实地调查的基础上,运用VISSIM进行试验仿真,得到大量数据,定量分析了各影响因素对路段通行能力的影响。建立神经网络模型对仿真数据进行分析,得到一组权值和偏差矩阵数据,通过该数据以及神经网络模型,可以在不同条件下,得到非港湾停靠站对路段通行能力的影响系数。     

港湾式公交停靠站对路段通行能力的影响

在对南昌市城区主干道港湾式公交停靠站调查的基础上,通过 Vissim 仿真模拟得到大量交通流数据,从港湾式站台设置的长度、站台乘客等待数量、路段车道数、路段车辆的平均速度、站台停止车辆数、以及进出口平均延误时间6个方面建立神经网络分析模型,以路段平均延误车辆/路段实际通行能力作为通行能力的影响折减,运用 Matlab 软件编程求得变量因素与输出影响的连接强度权值 W 与偏置值 B ,为港湾式公交站对路段通行能力影响提供了定量化影响系数。      

基于公交车到达率的港湾式车站对路段通行能力的影响分析

随着城市公交的快速发展,公交车在运行过程中及在车站的停靠过程中都对路段的通行能力有着显著影响。文中从微观的角度,分析了公交车在车站的停靠过程,基于公交车运行的基本特性确定调查指标,通过实地调研得到公交车停靠的分布特征;通过数据拟合,发现公交车的到达频率符合泊松分布,停靠时间符合爱尔朗分布;基于道路通行能力基本模型,以公交车到达率为折减系数,考虑公交停靠延误时间,提出公交车在港湾式车站停靠有溢出和无溢出两种情况下对路段通行能力的折减模型,并对模型参数进行标定;最后通过改变公交车到达率和交通流量进行仿真,验证模型的有效性。     

基于仿真的公路收费站通行能力研究

通过对公路收费站交通流运行特征和分布特性的分析,建立了公路收费站通行能力的系统动力学仿真模型.模型考虑了不同车型服务时间分布的差异以及车辆选择排队队列的实际因素,可以对不同交通量和交通组成下公路收费站的通行能力以及车辆排队延误等服务水平指标进行仿真分析.研究表明,仿真模型较传统模型更贴近现实;大、中型车特别是大型车对收费口通行能力的影响要高于小汽车.但由于问题的复杂性,应综合考虑收费站类型、交通量和交通组成等因素,使用不同的车型折算系数来分析收费站的实际通行能力.     

车头时距服从M3分布下的支路通行能力仿真方法

为得出是以交通量还是以时长为控制条件所生成的支路通行能力仿真值更接近理论值,在假定车头时距服从M3分布规律下,以间隙可接受理论为基础,建立了上述2种控制条件的环形交叉口支路通行能力仿真模型;在VC＋＋6.0平台上进行仿真试验,计算出支路通行能力、时长和交通量的仿真值,并与理论值进行对比。分析结果表明：以交通量为判断条件的仿真方法所产生的仿真时长与理论时长的平均相对误差小于以时长为判断条件时的平均相对误差,前者仿真产生的支路通行能力也较后者更贴近理论值;以交通量为判断条件的仿真方法的仿真效果明显优于以时长为判断条件的方法。     

混合收费站ETC与MTC车道通行能力研究

基于对混合收费站交通流的分析,结合车头间距、制动过程及ETC车道折减系数的影响,确定ETC车道通行能力的计算方法。采用M/G/K排队论模型对MTC车道的通行能力进行分析,并确定混合收费站总通行能力的计算方法。建立Vissim仿真模型得到不同车道组合情况下的混合收费站通行能力仿真结果,对比仿真模型和理论模型并验证两者的吻合度。最后对6车道混合收费站进行仿真,得到在不同ETC使用率情况下的通行能力,提出了ETC车道最优的配置数量。研究确定了混合收费站通行能力的计算方法,并为配置ETC车道提供了参考依据。     

低等级道路通行能力计算方法探讨

以通行能力的基本概念和影响因素,从道路路段通行能力的组成和各参数的取值分析计算低等级道路设计通行能力,然后根据设计通行能力与年平均日交通量的相互关系,计算道路在一定服务水平下能适应的最大交通量,最后,根据计算的低等级道路最大适应交通量与现有或预测交通量进行对比分析,论证规划道路的适应性,期望能为低等级道路通行能力计算分析提供一些参考。     

城市道路网容量估计的双层规划模型

为了描述了城市道路网络对交通量的承载能力,以实现路网运行状态与服务水平的判断,对城市道路网容量估计的方法进行了研究。考虑城市道路网容量的影响因素,提出了基于路段通行能力的城市道路网容量定义,建立了双层规划模型,并提出迭代优化算法(IOA)实现模型求解。上层模型以路网容量最大为目标,下层是随机路径选择模型。以局域网为算例,验证了模型的有效性和可靠性,并将模型推广至任意区域网络计算。     

服务水平与服务交通量的确定原理与方法研究

研究了服务水平的划分标准及服务交通量的确定原理与方法，并依据有关因素对通行能力影响机理进行分析，揭示了折减系数的物理含义，修正了纵坡折减系数的表示方式。该内容对完善交通工程学基础，改进通行能力分析方法和指导通行能力手册编制有重要的理论意义和实用价值。     

基于安全车速的北京冬奥会山地道路冰雪路面通行能力研究

复杂山地线形和道路冰雪路面结合条件下的安全车速设置及通行能力保障是交通管理面临的新挑战。针对北京冬奥会延庆赛区复杂山地道路冰雪路面场景，建立了安全车速与道路线形设计及路面附着系数之间的关系，以安全车速为依据得到了不同路面条件下山地道路的通行能力。依据道路平曲线、竖曲线和横断面数据建立了山地道路三维空间模型；分析了车辆在山地道路平纵组合路段的受力情况，构建了车辆安全行驶速度与圆曲线半径、道路超高、纵坡坡度和路面附着系数的关系模型，并分析了基于安全车速模型的道路通行能力。为了验证模型，选取2种常见的冰雪路面状况和2种常用的车辆类型，获得不同条件下山地道路冰雪路面的安全车速。采用VISSIM软件设计了20种仿真场景，结合道路实测数据验证了安全车速模型的对山地道路冰雪路面车辆安全行驶的提升作用。实测与结果表明:相比全程单一限速模型，所建立的安全车速模型在冰膜路面的行程时间缩短了约38%（小汽车）和32%（大客车），雪板路面的行程时间缩短了约26%（小汽车）和24%（大客车）。山地道路交通流量存在1个自由流到饱和流的相变过程，冰膜路面小汽车下行最大交通量为241辆/h（单向行驶）和231辆/h（双向行驶），大客车下行最大交通量为227辆/h（单向行驶）和222辆/h（双向行驶）；雪板路面小汽车下行最大交通量为319辆/h（单向行驶）和249辆/h（双向行驶），大客车下行最大交通量为301辆/h（单向行驶）和236辆/h（双向行驶）。      

公路网交通分配中若干问题的研究

对标准车型问题，道路路段基本通行能力的选取问题，路段阻抗函数进行深入的分析和研究。指出各等级公路交通量换算的标准车型有必要由原来的小客车和中型载重汽车两种改为小客车，公路通行能力标准应结合最新的研究成果给以修订，最后建立了考虑道路收费影响的道路段阻抗函数模型。     

考虑土地利用的单交叉口信号配时方法

既往的单点信号配时很少考虑交叉口周围土地开发因素的量化影响,为此提出一种考虑土地利用的单交叉口信号配时方法.首先,收集交叉口信息、土地利用信息、交通量信息等信号配时基础信息;其次,量化土地利用的强度和混合度因素,提出交叉口各地块的土地利用强度、混合度修正系数,并提出土地利用强度与混合度的融合修正系数,同时采用遗传算法进行土地利用融合修正系数的优化;然后,利用量化的土地利用融合修正系数,修正原始交通量,获取考虑土地利用因素后的修正交通量;最后,基于修正交通量,利用Webster方法计算得到信号配时.以徐州市丰县某一交叉口为例,分析了交叉口土地利用状况,基于不同时段的交通量数据,计算得到优化的配时参数,并仿真验证了所提方法的有效性.      

城市道路固定型交通检测器布局优化模型

交通信息采集是智能交通系统的重要基础,准确、可靠的数据是动态交通管理、控制的重要保障。分析影响检测器布局的因素,主要包括交通流的特性、道路交通环境、居民出行路径的选择等,提出基于检测器利用率最优的规划模型。探讨模型参数的计算方法,根据观测样本的均值和方差计算交通量波动系数,用最短路径法计算路段客观重要度。阐述模型的求解过程,通过比较几种传统优化算法的优缺点,设计改进隐枚举算法,并给出具体步骤。     

基于车速与信号协同优化的区域绿波协调控制模型

针对车路协同环境下的区域绿波协调控制问题，根据自动驾驶车辆车速可控的特点，提出利用绿波车速与信号配时的协同优化方法，建立一种区域绿波协调控制模型。模型在信号配时与相位相序优化的基础上，增加对路段绿波车速的优化，为车路协同环境下的自动驾驶车辆提供路段车速引导方案；通过扩大优化模型的可行解空间，以解决区域协调中相位差的设计问题；选取绿波带宽折减率与通行速度折减率的加权量作为模型评价指标，使得设计方案能够实现绿波带宽与通行速度的综合最优。算例结果分析表明：模型可以根据不同的绿波带宽权重系数，求解相应的绿波带宽与通行速度综合最优协调控制方案，其中绿波带宽最优方案的路网绿波带宽占比均值能够达到95%，明显优于TRANSYT模型的绿波协调优化效果。VISSIM仿真结果显示，与TRANSYT优化方案相比，所提模型方案能够减少干道平均停车次数39%，缩短交叉口平均延误时间10%，使区域交叉口的通行效率得到进一步提升。     

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.     

一种改进的移位左转车道信号控制方法及其效用分析

针对交叉口传统移位左转交通组织存在的交通冲突与通行效率问题，提出了一种改进的移位左转车道设置方法，并分析改进前、后的交通冲突状况。综合考虑行人与非机动车的过街需求，分析路段左转信号与交叉口主信号之间的协调控制关系，设计改进的移位左转交叉口相位方案，建立移位左转交叉口设计要点计算模型，包括移位左转车道长度、路段左转变道段长度、路段左转车储存段长度。假设车辆到达服从泊松分布，推导并建立改进的移位左转交叉口各相位的延误计算模型。以车均延误最小为目标，构建改进的移位左转交叉口信号控制参数优化模型，采用穷举法给出其求解算法。从左转交通量、移位左转车道长度、交叉方向右转车辆比重3个方面分析改进方法的适用条件，并借助VISSIM仿真，使用在哈尔滨市交叉口收集的数据验证改进方法的效用。研究结果表明：当移位左转车道长度为100 m左右时，该交通组织方式可以发挥最大效益；改进的移位左转交通组织较改进前交叉口车均延误下降了16.1%，验证了所提改进方法的有效性；当左转交通量小于400 pcu·h^-1，交叉方向右转交通量比重大于25%时，采用改进的移位左转方法，交叉口的通行效率改善更加显著。研究成果可为移位左转车道的设置及信号配时提供依据。     

主线收费站交通量与通行能力分析研究

收费站的通行能力是指特定的道路、交通条件下,合情合理地通过收费站的最大交通量。收费站的通行能力直接影响路段的通行能力,进而影响整个路段的服务水平。以某高速公路主线收费站的交通量为列,对其交通量和服务水平现状进行了分析,并对其交通量,包括春运期间高峰时段交通量进行计算预测。根据交通量预测结果,对其交通能力进行了分析和测算。     

信号交叉口掉头车道通行能力研究

为丰富城市道路通行能力理论,在对重庆市学府大道六公里等4个路口进行调查的基础上,分析了信号交叉口掉头车道的交通流运行特性;探讨了饱和流率、车道宽度与转弯半径对掉头车道通行能力的影响;重点从通行能力的基本原理入手,研究了车辆饱和车头时距,并按车头时距的差异,将掉头车道的车辆分为两类,建立了其通行能力表征模型;最后利用VISSIM仿真平台对所建模型进行了验证,结果表明仿真值与模型计算值的相对误差在6.5%以内。     

城市快速路苜蓿叶互通立交的通行能力模型

分别建立了城市快速路苜蓿叶互通立交合流影响区、分流影响区、交织区的端部外侧车道交通量预测模型和车头时距分布模型,根据实测数据标定了快速路苜蓿叶互通立交各区域的通行能力模型;综合上述模型建立了苜蓿叶互通立交整体通行能力计算模型,应用该模型确定了苜蓿叶互通立交的通行能力,并应用仿真方法进行了验证。结果表明:所建立的模型为研究快速路互通立交的通行能力提供了理论基础。