可变限速控制下的城市快速路交通流混沌分析

可变限速策略是城市快速路交通系统中重要的管理手段,制定合理限速值需要考虑交通流运行特征与车辆速度特征因素。为更好地研究可变限速控制下的车辆行驶速度特征所引起的混沌现象,通过设定交通流中遵循可变限速值行驶车辆的不同比例 p 这一参数,以北京市三环快速路交通环境为背景,构建多种仿真情景得到速度时空序列,借助 C-C 法获得不同断面的速度序列时间延迟与嵌入维数,重构时间序列相空间,利用小数据量法获得最大 Lyapunov 指数即λmax ,以判断混沌特征,并在相同流量下进行对比,分析发现,没有实施可变限速策略时,断面速度序列λmax为正;实施可变限速策略时,可变限速标识下游200 m 位置速度时间序列λmax 为正,并且λmax 与 p 存在二次回归关系,当 p =76.8%时,速度序列λmax 趋于0。以 p 为关键参数的分析结果可为制定可变限速值以及策略实施提供参考。     

雾天环境下高速公路可变限速控制方法研究

针对雾天环境下高速公路能见度下降导致交通安全和效率降低的问题,提出了一套雾天环境下高速公路的可变限速(VSL)控制方法,包括系统布置、工作流程和可变限速控制策略等,可以根据检测到的实时道路能见度和交通流数据,考虑最大安全车速、交通流运行状态和驾驶员遵从度等因素的条件下,综合确定目标路段的限速值.利用G4高速公路实测数据,在Vissim软件中进行了2组对比仿真实验,结果表明,与无可变限速控制相比,实施可变限速控制的1组,最低车速在平流雾(团雾)环境下提高了27.24%(28.54%),同一控制周期下相邻路段的最大车速差减少了26.42%(41.91%).提出的可变限速控制方法在雾天环境下能更有效地保障高速公路行车的安全和效率.     

基于GIS的城市快速路交通仿真模型研究

在对GIS与交通仿真的发展进行全面论述的基础上,设计了仿真模型的总体结构与功能,重点对在GIS平台上实现模型的数据输入、输出接口,以及面向城市快速路交通仿真构建相应的数据库与仿真图层进行了设计与开发。本文提出了GIS和交通仿真相结合的建模思想,实现了该仿真模型的部分功能,拓宽了交通仿真的应用领域。     

高速公路可变限速中大车混入因素研究

制定限速是防止超速的一项重要措施。文中介绍了可变限速系统的主要组成部分,工作原理以及应用情况。以京津塘高速公路为例,分析了大车的时间分布规律,对车流速度以及速度差的影响。介绍了基于大车比例的可变限速值确定的流程及限速数值,建立起大车比例与运行速度的关系。可变限速的实时性可以提供给驾驶员更准确的路况信息。     

考虑高速公路运行风险的雨天可变限速方法

为保证雨天环境下高速公路行驶安全,降低道路整体运行风险,结合雨天风险特征,开展考虑运行风险的雨天可变限速研究。首先应用随机森林模型,标定雨天环境下高速公路动静态风险因素的特征重要度,并结合熵值理论,建立高速公路风险模型、计算风险系数、划分风险等级;之后,以空域自适应算法中可变限速推演变化规律为基础,考虑大、小型车的行驶特征,结合预期风险、雨天停车视距、水膜厚度等因素,优化可变限速模型,细化大、小型车辆的初始控制值,进而提出不同降雨强度、不同能见度下的可变限速推荐值;在此基础上,利用驾驶模拟实景仿真系统、心理生理检测设备、微观交通流仿真软件,开展可变限速系统控制值合理性及驾驶人行车适应性与交通流运行状态的实证分析。研究结果表明：随着能见度降低和降雨量增大,在可变限速控制下,驾驶人呈现出交感神经兴奋性减弱、副交感神经兴奋性增强、心理紧张度降低的状态,其平均心率、心率变异性高频值、心率变异性低频值、心率变异性差异值分别由74.13、0.121、0.643、2.37变为78.23、0.192、0.567、2.01,驾驶人对限速方案的适应性良好;同时,可变限速可保证道路整体通行效率,不会造成交通流风险震动,在小型车、大型车限速分别为80、60 km·h^-1和小型车限速60 km·h^-1、大型车禁止驶入场景下,碰撞时间均值、中值大于未限速场景,各车道的行车安全性均能得到保障;提出的雨天可变限速控制方法合理,且具有一定工程适应性,能为异常天气高速公路宏观车流主动防控提供理论支撑。     

消除高速公路运动波的可变限速控制方法

运动波是高速公路一种常见的交通拥堵,可通过可变限速控制有效消除。近年来,研究中提出了大量消除高速公路运动波的可变限速控制方法,却鲜有方法成功落地应用。可变限速控制方法的成功应用需满足3个基本条件,即模型预测的准确性,优化求解的实时性,以及控制方案的安全性,而当前研究中的方法难以同时满足上述基本条件。因此,为提高高速公路交通效率,保障高速公路交通安全,提出了消除高速公路运动波的可变限速优化控制方法。构建了模拟运动波传播的离散一阶交通流模型,解析了可变限速控制对交通效率及安全的影响机理,建立了提升交通效率、保障交通安全的可变限速优化控制方法。利用数值仿真模拟,测试了轻微拥堵与严重拥堵2种不同场景下限速控制方法的控制效果,评估了控制方法在提升交通效率和安全方面的表现,对比了所提方法与文献经典方法在控制效果上的优劣。结果表明：可变限速优化控制方法在2种场景下降低总行程时间分别为10.1%和10.6%,降低事故风险指标TET分别为72.6%和73.1%,降低事故风险指标TIT分别为92.4%和82.9%。与文献方法相比,在预测模型准确性以及对交通流效率与安全的改善方面均有提升,其中在严重拥堵测试场景下,效果提升更为显著。     

城市快速路可变速度控制与入口匝道调节联合控制研究

城市快速咱主线交通易受突发性事件，高峰小时大流量冲击或道路的几何瓶颈的影响而造成主线交通堵塞．交通堵塞易造成相邻出入口匝道排队，本文以预防快速路交通堵塞为目的，提出了同时考虑主线交通可变速度控制与入口匝道联合调节的控制策略，使主弛交通流速度，密度保持均匀，通行能力最大。     

高速公路可变限速控制技术研究

结合我国高速公路和城市快速路的特点，运用交通流理论对拥挤产生的原因进行分析，提出相应的可变限速控制策略、模型及算法，并进行有效性评价。最后。提出关于可变限速控制应用的一些建议和今后的研究方向。     

基于高地联动的城市快速路交通提升策略研究

随着社会经济的发展,城市快速路交通呈现常态化拥堵运行状态,因此亟需开展交通综合提升研究。以苏州市内环某快速路为例,基于多源数据科学研判交通拥堵问题的成因,运用高地联动的优化策略,以全局最优、系统协同理念制定交通提升实施方案。根据交通流的溯源分析,寻找可能的分流通道。一方面,通过工程措施提升分流通道的通行能力;另一方面,通过快速路的交通管理方案,诱导快速路上的短途交通转入分流通道,均衡快速路和分流通道的流量分布,从而有效缓解快速路的交通拥堵。     

基于多元因素的高速公路可变限速值计算方法研究

分析了高速公路限速的影响因素,总结了国内外高速公路限速值计算方法,在此基础上建立基于多元因素的高速公路可变限速值计算模型。该模型综合考虑交通量、道路线形、能见度,路面摩擦系数等因素,克服了静态限速存在的不足。     

高速公路可变限速系统的社会经济影响评价

运用计算机对高速公路典型路段可变限速系统进行模拟,模拟结果表明在交通量等于或大于2800veh h出现明显的效益。根据行程时间和实际服务流量确定不同交通量情况下可变限速的最佳值,并基于行程时间的节省测度出各交通量条件下实施可变限速货币化的增量效益,进行了成本效益分析。采用DEA方法进行多目标综合评价,评价结果显示,在DEA的各方案中3200、3400、3600、3800veh h所对应的DMU是DEA有效的。本文还证明了DEA对ITS项目评价是很有适用价值的,它能够描述用货币单位难以测度,但可用某种定量指标表述的重要影响。     

城市快速路入口匝道速度控制研究

针对现有城市快速路入口匝道控制方法中驶入匝道的车辆需停车后才能汇入主线的典型问题,提出了对城市快速路入口匝道进行速度控制的方法。以速度为控制参量,在传统的需求-容量控制的基础上,提出了匝道汇入速度控制方法,使匝道上的车辆能够不停车地汇入主线;根据快速路主线上下游的通行能力以及运行特征,得到匝道汇入率,再由交通流基本流密速关系,确定匝道上车辆的控制速度。以上海市典型匝道———内环内侧武宁路上匝道为例,借助Vissim仿真软件,建立微观仿真模型,对该入口匝道进行速度控制的仿真评价。结果表明,与定时控制和无控制相比,对入口匝道进行速度控制可以减少路网平均延误和匝道平均延误,提高主线下游平均车速;减少匝道车辆平均停车次数。该类方法特别适合于上坡汇入高架快速路的匝道控制。     

南友高速公路限速方法研究

对南宁～友谊关高速公路进行广泛的调研,以大量数据资料为基础,分析路段运行车速特征、道路使用者的交通需求、道路几何设计特点、道路安全状况等方面的具体问题,探求运输效率与安全之间的合理平衡点,给出了以工程研究限速方法为基础,以全线限速和局部限速为具体实施策略的分路段运行速度管理与控制方案.     

雨天环境下高速公路可变限速控制方法研究

降雨对高速公路交通安全和通行效率具有一定的负面影响.运用可变限速控制技术,根据高速公路实时交通流状态和降雨强度,对各路段限速值进行动态优化和调整,减小降雨带来的不利影响.阐述了雨天可变限速控制系统的总体方案,分析了降雨对能见度和路面摩擦系数的影响,建立了雨天环境下高速公路安全车速计算模型;在宏观动态交通流模型METANET基础上,提出了适用于雨天可变限速控制条件的改进模型,并以控制周期内所有车辆总行驶里程最大为目标,建立了雨天可变限速控制优化模型.利用Matlab软件仿真实验,结果表明,与固定限速方式相比,本文建立的可变限速控制方法可提高雨天环境下高速公路车辆运行速度,并降低各路段车速差,保障雨天环境下高速公路安全高效运行.     

城市快速路设计速度选取的研究——以赣南大道快速路为例

设计速度是城市快速路最重要的技术标准,决定着其他技术标准和投资规模。从城市快速路设计速度的影响因素、案例分析和设计规范三个方面,总结出快速路设计速度选取的4项原则,同一条快速路尽量选取统一的技术标准,不同设计速度路段相互衔接时,相邻路段前后的平纵线形技术指标应相互协调与配合,平纵线形技术指标应逐渐变化,变化处设置明显标志,且分段设计速度分界点且选择在互通玄交或出入口匝道位置,基于该原则选取赣南大道快速路的设计速度。     

城市快速路出入口匝道联动控制策略研究

以北京市快速路为研究对象,对分布密集的出入口匝道实施信号联动控制.为减少驶入与驶出车流间的交织冲突,保证快速路主线交通流处于最佳运行状态,提出出入口匝道信号联动控制方法.采用Vissim对提出的控制方法进行模拟验证,结果表明该方法可以提高主线车辆的运行速度,有效缓解交织区的严重冲突现象.