城市快速路匝道合流区汇入车辆折算系数研究

讨论了城市快速路匝道合流区汇入车辆的车辆折算系数(PCE)计算的理论和方法。基于上海市快速路实测数据,从匝道车辆汇入主线的过程分析出发,考虑各类车型车身长度、车辆性能和主线外侧车道车头时距分布等因素对车辆汇入主线的影响,根据间隙接受理论和不同主线流量下各类车型的匝道汇入能力,建立了匝道合流区汇入车辆折算系数模型,并给出了在充分加速汇入和停车汇入两种汇入模式下PCE的建议值。研究表明:PCE值与汇入模式和主线外侧车道流量有很大关系,其与主线外侧车道流量呈正相关性,在同等主线外侧车道流量下,充分加速模式较停车汇入模式的PCE值小;在计算匝道合流区通行能力时不应对汇入车辆的PCE简单的取一定值。     

城市快速路匝道合流区与基本路段交通流特征对比

基于快速路实测数据和微观仿真数据,从交通流基本图、交通流状态空间传播、匝道与主线流量关系和车道横向分布特征4个方面对比了匝道合流区与基本路段的交通流特征.结论表明:由于匝道车辆汇入的影响,匝道合流区与基本路段的交通流特征存在较大的差别,在城市快速路的规划、设计、管理和控制中都应该区别对待.     

快速路匝道与主线合流区交通参数关系模型

为了研究快速路匝道与其主线合流区的交通流特征关系,选用南京长江大桥入口作为数据 采集点,观测其汇入路段的交通流,并对交通流速度、密度等宏观参数和换道次数、可接受间隙等微观特征变量进行了相关性分析。研究发现,速度、密度、换道次数和可接受间隙之间存在非 线性相关性。基于此,构建了主线车道车速与密度、换道次数和可接受间隙之间的非线性关系模型。快速路匝道与主线合流区是快速路的主要瓶颈路段,结合宏观交通参数模型和微观间隙接受模型,阐述了快速路主线和匝道汇入车流的交通参数数学关系。实测数据拟合结果表明,该模型能够准确描述匝道与主线合流区的交通流特性。     

城市快速路匝道出口交织区交通冲突特性研究

为了研究城市快速路匝道出口及交织区的交通运行特性,以长春市具有代表性的快速路匝道出口作为调查对象,以调查实测的数据为基础建立模型,分析交通冲突特性、交通流流量特性及密度特性,建立研究路段交通冲突数与流量和交通密度的关系模型。研究结果表明,快速路出口处车流量的冲突数随着交通流量的增加而增加,而与交通密度的关系中则存在一个临界值(交通密度达到131辆/km,交通流变为强制流)。本文研究成果可以为城市快速路匝道出口控制提供理论依据与参考借鉴。     

基于数据驱动的快速路合流区加速车道长度的研究

设计长度合理的加速车道能有效地缓解快速路合流区频繁出现的交通瓶颈问题,因此采用数据驱动方法对快速路合流区的加速车道长度进行研究。利用无人机设备测取了快速路合流区的交通数据,从交通流特性及车辆汇入行为这两个角度对实测数据进行分析,得到了合流区车辆的驾驶行为;根据合流区交通流特点,对数据集进行聚类分析,使用生成对抗式网络训练不同合流区汇入行为车辆的跟驰换道模型,并与实测数据和SUMO仿真软件中内置模型进行对比分析;应用生成对抗式网络模型进行交通环境仿真,选取速度、交通密度、交通冲突率指标建立奖励评价函数,得出了加速车道长度设计的推荐值。研究结果表明：采用主线车辆提前减速和向内侧车道换道这两种手段,可实现协同换道避让匝道汇入的车辆;相比SUMO软件内置模型,生成对抗式网络模型更加贴近实际情况;仿真得出的单车道平行式加速车道长度分别在100、 80、 60km/h情况下的推荐值为280、 240、 200 m。     

快速路出口匝道型交叉口转向交通分析

快速路出口匝道型交叉口是指交叉口进口道有快速路出口匝道的地面交叉口。通过分析快速路出口匝道的服务范围,以及快速路出口匝道型交叉口的转向交通特征,建立转向交通的特征模型,并有针对性地提出此类交叉口的交通组织方法,这对指导实际工作具有一定的参考价值。     

基于模型预测的城市快速路匝道流量协调控制

为保证城市快速路处于最大通行能力状态,提出了城市快速路交通流量的一种非线性模型预测方法,在此基础上,对快速路各入口匝道流量进行协调控制.以城市快速路某一拥挤路段为例进行了仿真研究,结果表明,该方法不仅能够有效地消除交通拥挤,维持主线车流稳定,而且匝道调节率平稳,同时该控制方法能保证各入口匝道交通需求的公平性.     

基于PET算法的匝道合流区交通冲突识别模型

为了识别入口匝道汇入车辆与主线直行车辆间的交通冲突,开展了匝道合流区车辆交通冲突识别研究.本文结合车辆运动信息,考虑车辆尺寸对交通冲突的影响,构建了基于后侵入时间(Post Encroachment Time, PET)算法的匝道合流区冲突识别模型;给出车辆交通冲突严重程度的确定方法,采用仿真分析验证了所建模型的有效性.结合实测交通数据,确定了PET阈值范围.结果表明,采用后侵入时间算法的匝道合流区交通冲突识别准确率为91.71%,说明该模型能有效识别匝道合流区的潜在冲突.研究成果可为车路协同环境下匝道合流车辆提供安全预警,进而减少车辆碰撞事故的发生,提升整个交织区域的道路交通安全水平.     

城市快速路左进左出变速车道长度研究

为有效解决快速路进出口匝道左进左出设计难题,通过理论分析、规范梳理、实地调研等系统性的研究方法,分析了城市快速路左进左出变速车道长度影响因素,结合实地调查数据和规范取值计算出符合车辆驾驶行为的左进左出变速车道长度推荐值,确定设计速度80 km/h的快速路左进加速车道长度为270 m,左出减速车道长度为150 m,并通过仿真模型验证该变速车道长度布置方案下能获得良好的运行安全和运行效率评价,可为类似工程的实施或改建提供经验和参考。     

广州市内环路增槎路放射线合流段分车道信号控制设计

随着城市社会经济的快速发展,交通拥堵已成为大中型城市发展过程不可避免的难题,其中快速路合流段的拥堵问题越来越凸显,严重制约着城市路网的整体运行效率.为解决快速路合流段通行效率低下、交通秩序混乱等问题,提出在快速路匝道合流位置设置分车道信号控制的措施,针对路段内早晚高峰的流量特征,实行不同的信号控制方案,充分挖掘有限的道...     

城市快速路出口匝道与衔接交叉口整合控制模型

在出口匝道接地点离交叉口距离过近时, 为避免衔接交叉口的拥堵易回溢至快速路主线, 提出一种基于CTM的出口匝道与衔接交叉口的整合控制模型。在出口匝道存在超长排队时, 实行相位绿灯延长或绿灯提前激活策略; 在出口匝道不存在超长排队时, 以出口匝道及衔接信号控制交叉口车均延误最小化为目标, 实时动态优化衔接交叉口的周期和绿信比。仿真结果表明: 采用控制模型, 衔接交叉口的车均延误虽然增加了1.74s, 但可以将排队长度从大于200m降低至160m以内, 从而可以保证出口匝道衔接区域和快速路主线的畅通, 因此, 控制策略及模型合理有效。     

城市快速路入口匝道控制策略与流程设计

基于城市快速路入口匝道控制的特点,设计了同时考虑快速路和地面道路的控制策略与流程。为充分发挥快速路主线的效率,控制流程首先根据快速路主线交通状况计算匝道调节率;当因交通分流导致地面道路服务水平不可接受时,采取修正调节率或者关闭匝道的措施。     

快速路匝道邻接交叉口交通设计方法

对匝道车流与地面车流交织、相位绿灯损失以及邻接路口通行能力不足等问题进行分析;运用时空优化设计方法避免交通流交织与冲突,空间上对交叉口进口车道功能的置换设计,时间上根据车流饱和度均衡原则,提出信号组合相位的设计思想,减少路口有效绿灯时间的损失;最后,通过具体实例对优化设计方法进行验证.结果表明,优化后立交的通行能力提高,车辆的平均延误大大降低,匝道车流与地面车流之间的交织情况基本被消除,改善效益明显.     

城市高架快速路出口匝道与衔接交叉口整合控制研究

在城市高架快速路出口匝道与衔接交叉口处,为避免车辆排队回溯至高架快速路主线,提出可接受排队长度控制的出口匝道与衔接交叉口的整合控制策略。当出口匝道上排队长度超过可接受排队长度时,实行相应的绿灯相位延长策略或绿灯相位提前激活策略,通过调整衔接交叉口的信号配时,实现对出口匝道的优化控制。仿真结果表明:与出口匝道落地点控制策略相比,可接受排队长度控制策略在保证出口匝道车辆不溢出的前提下,使相交道路的平均排队长度和平均延误时间都有所减少。     

城市快速路入口匝道神经模糊控制

综合考虑神经网络的学习能力、优化能力及连接式结构和模糊逻辑类似于人思维方式并易于嵌入专家知识的特点,将神经网络和模糊逻辑算法共同应用于城市快速路入口匝道驶入控制系统中. 通过优化选择输入输出变量并对其进行模糊化和反模糊化处理,建立相应的模糊推理规则、关系生成方法及推理合成算法,并利用神经自适应训练方法确定隶属函数的形式和参数,最后给出应用示例. 研究结果表明,利用神经模糊原理进行快速路入口匝道驶入控制能够有效提高匝道连接段的利用效率,减少交通事故.     

剪刀叉匝道在城市地下快速路中的应用

为缓解城市市区的交通压力,城市地下快速路建设日益广泛。针对杭州文一路地下通道中间匝道建设中面临的城市环境保护难题,对原方案进行优化设计,调整匝道及工作井布置方案和出入地面交通组织,提出剪刀叉匝道方案。该方案结合隧道断面压缩、工作井布置等各方面条件,对隧道中段明挖区间内的2对平行匝道布置形式进行优化。优化方案将传统地下快速路匝道明挖段基坑开挖长度由860 m减少到685 m,有效减少地下通道施工对周边建构筑物、交通、居民的影响,更有利于交通安全,可为类似条件下的地下通道匝道设计提供有益的借鉴和参考。     

苏嘉杭高速段分、合流区与匝道通行能力协调分析

在对大量的调查数据进行处理与分析的基础上,对分、合流区交通流特性及驾驶人的换车道行为进行了分析.分析得到了分流区下匝道通行能力、匝道中间段通行能力和建立合流区上匝道通行能力模型.提出了苏嘉杭高速公路苏州至吴江段三者通行能力不匹配的协调处理方法.     

平衡主线和匝道交通运行的强化学习型匝道控制研究

考虑合流区域主线和匝道的交通流运行状态,提出了一种基于深度强化学习的鲁棒自适应匝道控制模型——DRLARM模型。根据交通流运行特征,构造了平衡主线交通效率和匝道排队长度的强化学习奖励函数;为适应动态变化的交通环境,采用多交通流场景混合训练控制模型,在不同拥堵成因、不同拥堵时长、不同需求分布等测试场景下开展仿真实验,对比分析了无控制及DRLARM、ALINEA和PI-ALINEA模型控制的车辆平均行程时间A、车道占有率o、匝道排队长度W和匝道损失时间比P等评价指标。研究表明：DRLARM模型控制的平均行程时间A相比无控工况节省了22%,略好于ALINEA模型,与PI-ALINEA模型控制效果相当;DRLARM模型在不同测试场景下产生的匝道损失时间比P较稳定,匝道排队长度W绝对值相较于ALINEA模型和PI-ALINEA模型均缩短了约16%;深度强化学习方法兼顾了通行效率和路权公平性,训练所得DRLARM模型在动态交通条件下表现出良好的鲁棒性。