快速路入口交织区通行能力计算方法研究

针对快速路交织区拥堵问题,以城市快速路入口交织区通行能力为研究对象,综合考虑主线交通流量、临界间隙、鼻端与加速车道并入点之间的距离等参数,通过采集快速路交织区相关交通参数,建立匝道通行能力模型,并利用可插间隙的浪费对模型进行了修正,建立基于接受间隙理论的快速路交织区通行能力模型。该模型能够为快速路交织区拥堵程度的评估和复杂交通状况的分析提供依据,并在快速路交通设施设计及设计速度选择方面提供科学参考。通行能力模型建立利用了线性回归模型,与现有方法相比,易于应用、实施。     

干道交织区通行能力最大化的合流车道控制

城市干道交织区内大量的车辆交织将严重降低道路的通行能力,本文根据车辆交织行为及各汇入车道交通量的不均衡性,提出了交织区合流车道信号控制方式.采用交织折减系数,建立了车道控制下的交织区实际通行能力计算模型;随后,以交织区内实际通行能力最大为目标函数,交织区内交织比例和相位控制方案为约束条件,提出了合流车道最优信号配时模型;最后以实际数据进行验证,汇入控制的实际通行能力与模型计算结果的误差仅为2.44%,验证了通行能力计算模型的有效性.模型计算结果表明：随着高峰期间汇入交通量的增加,交织区内存在大幅度的通行能力骤减,采用分车道信号控制后,交织区的实际通行能力与实际过车数得到明显提升.     

互通立交集散车道交织区通行能力提升措施

设置集散车道是互通立交的常规设计方法,为提升集散车道交织区的通行能力、改善整个立交的运行状况,以杭州通彩立交方案设计为例,通过增加交织区长度、设置剪刀叉匝道、设置隔离设施等措施,对交织区的行车条件进行改善,并根据道路通行能力手册HCM2000,对交织区的服务水平进行评价。这些措施可显著提升交织区的通行能力,为保障立交运营期间的通行能力和行车安全奠定了基础。     

提前右转组织方式及其影响分析

以可插车间隙理论和概率论为基础,建立了固定与可变交织区长度的提前右转组织方式下右转机动车通行能力计算模型与延长交织区所能够增加的通行能力的计算模型,提出了提前右转组织方式的适用条件。以平均延误为指标,对比分析了两种组织方式下右转机动车的运行效果,基于Webster信号配时方法,对实行提前右转方式的交叉口内直行和左转车流的通行能力进行了分析。分析结果表明:采用提前右转组织方式后交叉口直行和左转通行能力增加;在右转机动车提前右转能够满足通行能力时,提前右转可减小冲突区的面积,否则,可以通过延长交织区长度来增加通行能力,以减少右转车的平均延误。     

城市快速路互通立交交织区长度可靠性设计

城市快速路中互通立交交织区长度的合理设置将对整个城市快速路系统的服务水平、通行能力、行车安全的提高起到关键作用,有必要对互通立交交织区长度的取值进行科学合理的计算。基于《公路通行能力手册》交织区中的相关方法建立交织区长度的计算模型;以该模型为依托结合可靠度理论,建立最小交织区长度可靠度功能函数,对交织车辆区间平均速度、交织区基本路段的平均自由流车速等随机变量的随机性及其分布规律进行分析。利用蒙特卡罗法讨论现行规范中最小交织区长度设计取值的安全可靠性,用失效概率及可靠指标进行评价。参考《公路工程结构可靠度设计统一标准》中城市快速路对应安全等级的可靠度要求,计算不同设计速度下的交织区长度,并结合实例验证,其计算结果具有较高安全性。研究表明：以150 m作为互通立交交织区长度应用于快速路设计,其失效概率较大且安全性较低;通过以满足一级安全等级条件的目标可靠度反算,推荐在100、80、60 km/h共3种设计速度下,互通立交交织区长度分别取400、370、350 m,可提高整个城市快速路系统的高效性和安全可靠性。     

环形交叉口储备通行能力计算

在介绍环形交叉口入口通行能力、交织段通行能力和总通行能力等计算方法的基础上,给出了环形交叉口流量流向矩阵形式并以此来表达冲突流量,对于入口通行能力的线性回归模型,以各入口流量之和达到最大值为目标及各入口车流饱和度均满足一定服务水平为约束,假设交叉口各入口转向比例不变并当实际流量增加时,首先在环形交叉口某一瓶颈入口处达到饱和,此时环形交叉口各入口流量之和即为储备通行能力.论文给出了储备通行能力的推导过程并以英国Kimber公式、瑞士Bovy等人的公式为例,针对大连市数码广场环形交叉口的实际调查数据,用两种方法计算出该交叉口的储备通行能力.结论说明:该方法对于入口通行能力为线性回归模型的环形交叉口储备通行能力的计算均适用,并可由此找出环形交叉口的瓶颈入口.     

环形交叉口储备通行能力计算

在介绍环形交叉口入口通行能力、交织段通行能力和总通行能力等计算方法的基础上,给出了环形交叉口流量流向矩阵形式并以此来表达冲突流量,对于入口通行能力的线性回归模型,以各入口流量之和达到最大值为目标及各入口车流饱和度均满足一定服务水平为约束,假设交叉口各入口转向比例不变并当实际流量增加时,首先在环形交叉口某一瓶颈入口处达到饱和,此时环形交叉口各入口流量之和即为储备通行能力.论文给出了储备通行能力的推导过程并以英国Kimber公式、瑞士Bovy等人的公式为例,针对大连市数码广场环形交叉口的实际调查数据,用两种方法计算出该交叉口的储备通行能力.结论说明：该方法对于入口通行能力为线性回归模型的环形交叉口储备通行能力的计算均适用,并可由此找出环形交叉口的瓶颈入口.     

基于交通密度的城市快速路交织区长度设计研究

交织区是快速路主线通行的交通瓶颈和事故多发地。合理的交织区长度对提高交织区服务水平和通行能力具有重要意义。鉴于此,分析了交织区运行的各个影响因素,提出了基于密度指标的交织区长度设计方法,采用试算法给出了不同条件组合下的交织区长度设计值。结果表明,应用密度指标进行交织区长度设计具有一定的可行性。     

路侧公交专用车道模式下右转交织长度建模

在设置路侧公交专用道的交叉口处,可通过划定交织区的方式允许右转车辆借用一定长度的公交专用道通行.合理规划公交车与右转车的交织区长度有利于提高借道右转的通行效率,减少在交织区前的排队车辆数从而降低道路混乱程度,保障公交车的专用路权.本文分析了公交站点影响下的公交车车头时距分布,建立了右转车穿越交织区长度计算模型,并结合实际调查数据进行了算例分析和模型验证.研究成果可为公交优先条件下的交叉口空间优化设计提供理论参考.     

无收费站双喇叭立交交织段长度分析

双喇叭形立交占地面积少,桥梁规模小,工程规模较小,在小交通量十字交叉高速互通立交选型中有明显优势。区别于有收费站立交,无收费站双喇叭立交交通流均为连续流,交织段长度取值没有明确参考依据。针对无收费站双喇叭立交交织段长度取值问题,以2007版及2017版《公路通行能力手册》为计算依据,利用交织区通行能力计算方法对净交织长度进行了反算。以饱和度和交织区车流密度作为控制指标,得出结论：交织区匝道自由流速度在40～60km/h时,在满足四级服务水平最大负荷交通总流量前提下,推荐最小交织段长度为140～200m。     

城市快速路苜蓿叶互通立交交织区影响范围研究

快速路苜蓿叶互通立交通行能力研究中,交织区影响范围是其中重要的参数. 本文分析了《美国通行能力手册》(HCM2000)对分合流区和交织区的划分原则应用在苜蓿叶互通立交上的局限性. 通过采集广州市快速路苜蓿叶互通立交上的数据,应用理论分析和数理统计的方法,研究了苜蓿叶互通立交A型交织区（交织车辆至少需要1次车道变换）和C型交织区（一股车流不用车道变换,另一股需要两次或两次以上车道变换）上下游的车头时距分布特性. 研究结果表明,交织区对上下游的交通流有影响,A型交织和C型交织上下游的车头时距分布符合三参数韦布尔分布. 然后根据韦布尔分布中形状参数随距离的变化规律,确定了苜蓿叶互通立交A型交织和C型交织对上下游的影响范围.     

交织区长度对车道变换频率的影响

交织区长度是影响交织区运行特性的重要参数,影响着交织车辆进行车道变换的紊动程度。找出了车道变换频率与其相应产生的车道变换长度的一一对应关系,定义了车道变换长度随机变量,通过分析给定交织区车道变换长度的统计分布来反映交织操作车道变换的频度。在其他因素不变的条件下,运用动力学理论、概率论等方法定量分析了交织区长度对车道变换产生的影响。     

城市干线短交织区元胞自动机多级换道决策模型

为探索城市干线短交织区交通运行特性,基于高精度车辆轨迹数据,提出细化元胞尺寸与步长的交织区元胞自动机多级换道决策模型.划分上下游、交织影响区等多个分区,独立设置变量与规则进行建模;考虑车辆换道速度差、间距及换道安全风险,建立上下游换道模型,交织影响区多级换道决策模型;对未分区换道模型(I),分区STCA换道模型(II),分区多路合流换道模型(III),本文模型(IV)进行仿真验证.与实测数据相比,本文模型平均车道流量误差仅为 1.64%. 模型 I~IV 在交织影响区的平均速度误差分别为 98.35%、23.77%、16.46%、7.45%,换道次数误差分别为33.34%、97.75%、62.97%、11.85%.结果表明,本文模型能有效模拟短交织区复杂的换道行为及交通流特性.     

互通式立交交织区研究

交织区是互通交通流运行的“瓶颈”路段,其处理结果直接影响公路的运行效率.通过实例计算对互通交织区车辆运行状态进行分析,对互通交织区的运行提出一些参考性建议.     

高等级公路交织区交通冲突数与安全性关系研究

结合人工神经网络建立的高等级公路交织区交通冲突数与安全性关系模型．从模型调试、测试结果及评价结果来看，具有较好的应用价值。     

终端区空中交通容量评估的仿真方法

终端区的容量评估一直是容量评估的难点和关键所在。首先给出了终端区容量的定义，分析了影响终端区客量的因素；然后结合终端区的特点，阐述了终端区容量评估的方法和关键技术，指出了终端区容量评估的难点，提出了对应的解决方法。结合北京终端区的实际，对终端区容量进行了评估，仿真结果验证了评估方法的可行性。     

基于灰色关联理论与多元线性回归模型的铁路客运量预测

对铁路客运量进行定性分析,采用灰色理论中的灰色关联分析方法,对影响铁路客运量的因素进行关联分析,挑选出关联性最强的因素,建立铁路客运量与影响因素之间的多元回归预测模型,通过实例证明,该预测方法简单可行,预测精度较高。