基于关键冲突车流的交叉口饱和度计算及应用

提出基于关键冲突车流的交叉口饱和度（CCF饱和度）计算方法,可得出最佳配时条件下的整个交叉口（信号控制或非信号控制）的饱和度．该方法可用于信号控制设计前的交叉口渠化方案优化,同时适用于中观层面交叉口评价,可迅速识别区域关键交叉口．将典型十字形交叉口冲突车流分为2类8组,取冲突车流组合中车道流量之和与冲突点（区域）通行能力之比的最大值作为交叉口饱和度,计算中考虑进口合用车道、右转机动车不受控、行人与非机动车干扰等因素对饱和度的影响．将CCF饱和度与Webster相位等饱和度进行对比,并给出CCF饱和度的应用实例．     

信号控制交叉口自行车流体扩散模型

如何确定信号控制交叉口自行车的通行能力对交叉口配时和渠化设计有重要意义。揭示了信号控制交叉口自行车流的运行特性,建立了自行车流体扩散模型,对不同交叉口宽度、不同信号配时的混合交通条件下交叉口自行车通行能力进行计算,得出交叉口宽度与自行车通行能力呈负线性相关。通过自行车流体扩散影响分析,得出自行车对机动车、尤其是同向右转及对向左转车辆的通行能力影响较大的结论。最后,根据哈尔滨市4个信号控制交叉口实际调查数据,得到考虑机动车影响的信号控制交叉口自行车通行能力计算结果,并与北京市观测值进行了对比。     

左转绕行的联合三交叉口通行能力优化研究

以某一联合三交叉口区域为例,以经济有效的手段挖掘已有交叉口的潜在通行能力,研究在"三角形"结构的主次交叉口资源利用不均衡的联合交叉口区域中,组织部分左转车流在次交叉口绕行对区域交叉口通行能力和车均延误的影响。文章提出以最大车流通过量为目标,使每股流向在新旧控制方案下极限通行能力比值最小值最大化的模型思想,得出每股车流向通行能力可提高最大比例和同一周期时长下的最优信号配时方案,并对联合三交叉口区域进行实例仿真分析。分别对交叉口区域在绕行前后不同控制方案下的行程时间、平均排队长度、平均延误等进行对比分析,并仿真每股流向交通量增加20%后的平均延误情况。结果表明,左转绕行下新的控制方案,尤其是单口控制方案2有效提高了交叉口通行能力,交叉口车均延误明显降低。     

两相位T型交叉口人行横道设置对通行效率的影响研究

两相位信号控制T型交叉口是城市常见交叉口。目前该类交叉口通常设有三条人行横道,其设计缺少对车流及行人流状况的具体考虑。在两相位T型交叉口,主路过街行人与支路机动车共用一个信号相位,在通行相位时,行人流与左转机动车流产生冲突,相互干扰,降低通行效率。本文以延误作为交叉口通行效率的评价指标,分析冲突人行横道设置前后,主路过街行人和支路左转机动车的延误大小,并得到该人行横道取消设置的临界条件。本文研究可为城市T型交叉口的规划、设计等提供参考。     

混合交通条件下无信号交叉口次要道路通行能力研究

道路交叉口的通行能力影响着整个道路网的通行能力,由于车辆的转向而引起车流之间的冲突、交汇、分流等车流运行行为,使交叉口的交通特性较为复杂,观测数据较为困难,因此,研究无控平面交叉口的通行能力成为道路通行能力研究的难点. 无信号交叉口是最普遍的交叉类型.当一个无信号交叉口运行状况不良时,可能会导致所连接路段的拥挤,甚至波及整个路网和运输系统的运行,因此,对于无信号交叉口通行能力的研究具有重要意义.目前主路优先无信号交叉口次要道路通行能力的计算研究主要采用可接受间隙理论和概率论方法、很多学者也用此方法建立了多转向多车型的混合车流次要道路通行能力理想模型.在理想模型的推导假设中,临界间隙时间和次要道路上的车头视距都取的是定值,这与实际是不相符的.由于不同类型车辆所需的最小间隙时间是小同的,而且次要道路下的车辆类型存在差异,因此车头视距也不会是定值、其次,两股车流的情况只是理想模型,在实际中也是几乎不存在的,而实际中常见的是多车流多转向的形式.     

无信号交叉口主车流服从韦布尔分布下支路多车型混合车流的通行能力

以可接受间隙理论为基础，利用概率论的方法，对以有r种代表车型组成的混合车流进行分析。建立了无信号交叉口主车流服从韦布尔分布下的支路多车型混合车流的通行能力模型，发展了无信号交叉口的混合车流通行能力理论。     

逆向可变车道交叉口信号配时优化方法

为提升逆向可变车道交叉口通行效率,提出一种基于逆向可变车道交叉口信号配时优化方法.假设车辆到达服从泊松分布,基于逆向可变车道交叉口车流运行特征,构建了逆向可变车道交叉口通行能力和延误计算模型;以周期时长、主预信号控制、逆向可变车道长度及饱和度等为约束,交叉口通行能力最大和平均延误最小为目标,建立了交叉口信号配时双目标优化模型,采用模拟退火算法求解.选取南昌市某交叉口分析了其设置逆向可变车道后,在高、中、低流量及不同左转比例下的运行效果.结果表明,本文所提方法在不同流量下均能提高交叉口的通行能力并减少延误,且更适合高流量交叉口;当高流量交叉口左转比例大于 20%时,交叉口通行效率改善更加显著.     

基于通行效率最优的交叉口调头选位

针对信号交叉口调头区域设置不合理的问题,选择传统四相位控制交叉口为研究对象,基于通行效率最优提出了最佳调头位置的计算方法.该方法首先通过建立左转与调头共用车道的损失时间模型,揭示了左转和调头车流在不同交通条件下的相互影响机理;其次基于不同流向车辆的概率分布函数,构建了信号交叉口左转与调头共用车道的通行能力计算模型,揭示了调头位置对共用车道通行能力的影响特征;最后以淄博市中心城区为例进行了实例分析.实验结果表明,该方法能使左转与调头共用车道的通行能力由432 pcu/h提升到509 pcu/h,提高了17.82%.     

平行流交叉口信号控制策略及效益分析

为解决平行流交叉口左转多次停车问题，实现同一相位放行左转、直行和右转车流的同时，所有流向车辆最多停车一次，对平行流交叉口进行设计，提出两种设计方案，对比已有方案，选择左转右置的平行流交叉口作为研究对象，探讨其优劣. 根据车流运行特征，以车辆不存在二次停车，车车不冲突作为约束条件，建立优化模型，并进行效益分析. 结果显示，与传统经典十字交叉口控制相比，平行流交叉口使通行能力提升60%以上，车均延误下降约 70%. 本文提出的控制策略，在不牺牲车辆权益的情况下，能消除左转和直行冲突，提升交叉口通行能力，为平行流交叉口研究提供一个新的视角.     

低渠化环形交叉口延误理论模型研究

研究环形交叉口的延误,用排队论方法分析低渠化环形交叉口的交通流特性,提出环形交叉口通行能力、延误研究的基本思路,建立单向两进口车道与两环行车道的环形交叉口车流延误模型,得出环形交叉口进口道车流延误时间与自由流比例有关;与行车最小车头时距有关;与环形交叉口通行能力有关;与交叉口车流交织段长度有关。模型对环形交叉口的规划、设计以及服务水平的评价具有指导意义．     

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通过运用VISSIM交通仿真系统对有两个分离左转车道的道路交叉口实例进行仿真,研究外侧左转车流对内侧左转车流延误的影响.在VISSIM交通仿真运算中,以内侧左转车流的交通流参数为常量,与之相对应的外侧左转车流的交通流参数为变量,得到仿真运算后的离散数据.将这些数据进行回归分析,得出内侧左转车流延误的影响因素模型.最后基于仿真运算的研究成果及此交叉口的特性,提出合理的交通改善措施,将改善后每个周期的内侧左转延误及交叉口的车均延误与改善前的延误进行比较.结果表明,所提出的改善措施有显著效果,对其他同类型的有两个分离左转车道交叉口的改造具有实际的指导意义.     

车道宽度、转弯半径对左转饱和流量的影响研究

针对我国现有道路交通条件下典型的信号控制交叉口,通过实地调查,对不同车道宽度、转弯半径的左转车道的饱和车头时距进行现场测定.分析得知左转车道饱和车头时距服从对数正态分布或正态分布.考虑左转车道宽度、转弯半径的影响,给出了左转车道饱和流量的回归计算模型.将模型与HCM2000计算模型进行比较,结果表明,所给计算模型更符合国内的实际使用.     

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从空间设计的角度介绍了城市道路交叉路口资源优化的主要方式，并就其中的主要形式——车辆禁左的方法进行阐述，提出了通过路段掉头、利用支次路形成平面立交以及利用会交专用道掉头来疏导交叉路口左转车流的三种新思路，解决了因交叉路口禁止车辆左转而带来的绕行距离增加的问题。     

城市道路两相位交叉口左转车道通行能力研究

以无信号控制交叉口可插车间隙理论为基础,分析了常见城市道路两相位信号控制交叉口左转车的交通流特性,建立了左转车道通行能力计算模型,通过实例对模型中的参数进行了标定。运用Vissim 3.6仿真软件对实际交叉口交通环境进行模拟,得到单位时间允许左转车通过交叉口进口道的最大车辆数,与模型计算所得通行能力值相比较,两者相对误差小于10%,从而证明所建立模型具有较强的适用性。     

无信号交叉口可接受间隙理论模型修正分析

根据次路进口道到达车流存在左、右转变车辆及主路交通流在交叉口处速度受影响的实际情况,对在较理想条件下,推出的可接受间隙理论模型进行修正,使其更接近交叉口交通流的实际情况。     

平行流交叉口行人过街控制策略研究

为解决平行流交叉口行人与机动车冲突问题，考虑行人与机动车在冲突点为寻找间隙穿越的交替穿插的抢行博弈过程，重新设计行人过街信号相位方案，提出人车搭接相位行人过街模式；考虑行人专用相位过街模式，给出两种行人过街模式的信号控制策略；构建优化模型，并对模型等价变换，降低计算复杂度.结果显示：常规交叉口处于高饱和状态时，两种行人过街模式下平行流交叉口分别降低了73.8%、50.3%的车均延误，故人车搭接相位过街模式效益更优；人车搭接相位过街模式与不考虑行人过街模式相比，交叉口车均延误仅增加 0.6~3.8 s⋅ pcu-1 .研究成果可为平行流交叉口行人信号配时提供理论依据.     

平行流交叉口行人过街控制策略研究

为解决平行流交叉口行人与机动车冲突问题,考虑行人与机动车在冲突点为寻找间隙穿越的交替穿插的抢行博弈过程,重新设计行人过街信号相位方案,提出人车搭接相位行人过街模式;考虑行人专用相位过街模式,给出两种行人过街模式的信号控制策略;构建优化模型,并对模型等价变换,降低计算复杂度.结果显示：常规交叉口处于高饱和状态时,两种行人过街模式下平行流交叉口分别降低了73.8%、50.3%的车均延误,故人车搭接相位过街模式效益更优;人车搭接相位过街模式与不考虑行人过街模式相比,交叉口车均延误仅增加 0.6~3.8 s⋅ pcu-1 .研究成果可为平行流交叉口行人信号配时提供理论依据.     

非严格优先权下许可相位左转车辆侵占时距分布模型

提出侵占时距的概念来描述非严格优先权下许可相位左转车流的微观特性,并根据左转车辆通过时,交叉口内对向直行车辆的不同存在形式,划分成了4种交通状态.基于大量的实测数据,利用7种不同的模型对侵占时距分布进行拟合.采用最大似然估计法进行参数估计,通过Kolmogorov-Smirnov检验对不同模型在不同状态下的拟合优度进行判定.最终得到Log-Logistic模型对不同交通状态下的拟合效果最优,并且其模型参数值的大小与对向直行车辆的不同存在状态有关.最后,选取了2个交叉口作为验证组,验证了Log-Logistic模型在不同交叉口不同交通状态下的适用性.     

连续流交叉口左转非机动车交通组织创新设计

为解决连续流交叉口左转非机动车和直行机动车冲突问题,提出一种左转非机动车过街创新设计方案,对比常规设计和两步过街方案,将3种方案整合到一个统一的优化模型中。以交叉口机动车通过量最大为优化目标,建立混合整数非线性规划优化模型,将其转换为非线性模型以便于求解,并利用VISSIM仿真验证3种方案的运行效益。结果表明,两步过街和创新设计相对于常规设计能提升交叉口机动车通行能力,且在高流量场景下拥堵改善效果更佳,分别能降低 55.58%、57.18%的机动车延误;常规设计不适用于直行机动车流量较大的场景,两步过街和创新设计不适用于左转机动车流量较大的场景;常规设计和两步过街左转非机动车流量增加,会导致机动车通行能力迅速下降,创新设计受左转非机动车流量的影响较小,在各种流量场景下适用性较好。     

基于车流冲突线的无信号交叉口风险分析

为更客观、系统地分析无信号交叉口的安全性能,提出“车流冲突线”概念.通过分析首部车冲突概率、碰撞后严重程度比和冲突向后传递长度,构建无信号交叉口安全风险评估模型.研究表明：基于临界冲突距离值构建的首部车冲突概率模型,考虑两车速度、角度、加速度和反应时间,更接近交通冲突的真实过程;借助物理碰撞学原理可确定 3种冲突型态碰撞严重程度的权重关系,即,交叉∶合流∶分流为 12.705∶1.000∶1.000;利用数学期望知识建立的交叉口当量期望车流冲突量模型,综合考虑冲突发生的潜在机率、交通量大小、车辆位置等因素,可更真实描述实际车流冲突行为.