考虑让行的信号控制交叉口转向交通优化研究

在加强依法让行的实践过程中,出现了“让行加剧拥堵”的现象和误解。为解析该现象并给出优化方法,首先分析了法律规范中关于让行的规定,并从微观角度梳理了信号控制交叉口的各类让行需求。其次,基于让行事件链提出交叉口组织模式、空间渠化、信号控制3个层面的优化方法。最后,通过仿真和实测两种手段对优化方法的效果进行评估。研究表明,信号控制交叉口让行问题改善的关键在于满足让行的时空需求,以及减轻转向机动车驾驶人的观察、决策和行动压力。评价结果表明,优化方法可以有效缓解让行带来的效率降低、视距不良、机非干扰大等问题,并且可以带来一些边际效益,如交通文明提升、交通管理成本降低等。

国省道无信号控制交叉口安全性评价方法研究

针对目前无信号控制交叉口安全性分级方法研究较少、既有理论在决策若干交叉口改造次序时存在局限等问题,完善当前无信号控制交叉口综合评价体系,重点解决国省道沿线无信号控制交叉口改造数量多与资金有限的突出矛盾。为提高各影响因素与交叉口安全性的直接相关性,选取显见违法发生率、交通冲突率、几何设计指标、交通安全设施条件作为评价指标构建综合评价体系,并基于熵权法建立交叉口安全性分级模型;以某国道沿线12处无信号控制平面交叉口为研究对象,依据安全风险综合评价值将交叉口分为三类;最后采用专家打分法验证该分级模型的有效性。

信号控制交叉口直行待行区对通行能力的影响研究

有关道路交叉口直行待行区对通行能力影响的研究不够完善和全面,在实际应用中存在诸多问题。分析直行待行区设置的目的和条件,基于直行待行区停止线前移的特性,考虑启动波对启动损失时间的影响,完善了损失时间和清空时间的计算方式。在停车线法计算通行能力的基础上进行修正,构建了直行待行区交叉口进口道的通行能力模型,量化直行待行区对通行效率的影响。基于实例交叉口视频识别数据,通过轨迹平滑化和缺失轨迹补齐方法获得完整车辆轨迹,并获取交通参数的实际数值,保证了模型结果的实际意义。最后运用仿真软件对通行能力模型结果进行验证,与类似模型进行对比。结果表明:构建的通行能力模型模拟真实情况的准确性较高;由于直行待行区对通行过短对通行能力的优化效果较弱,建议在条件允许的情况下尽量将直行待行区设置到最大长度。

基于集成学习的信号控制交叉口排队长度估计

基于电子警察(LPR)数据和网联车辆轨迹数据,提出了一种基于集成学习的信号控制交叉口排队长度估计方法。通过分析不同数据条件下估计方法的适用条件和精度水平,运用随机森林方法设计集成学习器,并构建电子警察和网联车辆轨迹感知信息及不同方法估计结果和真实排队长度之间的非线性映射关系。仿真结果表明:本方法的平均绝对误差为1.3 m·周期^(-1)·车道^(-1),平均绝对百分比误差为1.4%。

信号控制交叉口人均延误的影响因素研究

在利用人均延误进行信号控制交叉口优化时,研究者为了简化模型通常使用不同车型的车辆平均载客量和车均延误来估计人均延误。为揭示这一简化方法忽视的人均延误的影响因素,通过对传统Webster模型进行改进,从理论上证明了人均延误受到不同车辆载客量和车辆到达顺序的显著影响。进而提出一种融合改进的Webster模型和高斯混合模型的人均延误估计方法。利用VISSIM仿真软件在不同交通量、车辆到达顺序、车辆类型比例和车辆载客量分布组合的场景下测试所提出的估计方法。结果表明,信号控制交叉口人均延误受不同载客量车辆的到达顺序、车辆类型比例的影响,证明了所提出的估计方法通过反映这些影响因素能够对处于非饱和交通流条件下的人均延误及其极值进行更加准确的估计。

智能网联环境下无信号控制交叉口可穿越间隙分析与预测

无信号交叉口环境下,可穿越间隙会随着车速、流量以及智能网联车辆渗透率的变化而波动。利用驾驶模拟器搭建无信号交叉口环境下的智能网联车辆混行场景,对不同交通流状态下驾驶员的驾驶行为、心理特性进行实验;选取速度、加速度、瞳孔直径以及瞳孔直径变化率作为驾驶员的生/心理指标,结合主成分分析和k-means聚类算法对其进行定性与定量分析;仿真结果表明:在不同交通流状态下,驾驶员的驾驶行为发生了明显的改变,可划分为三个等级:“无感无行为间隙”、“有感无行为间隙”、“有感有行为间隙”。实验结果为智能网联环境下无信号交叉口的控制方法提供了数据及理论基础。

城市道路信号控制交叉口可变进口车道分时段方案优化方法

针对由于交通需求波动而导致的交叉口拥堵问题,提出了一种城市道路信号控制交叉口可变进口车道分时段方案优化方法。首先出于驾驶员能够适应车道功能变化的安全考虑划分时段,枚举出所有时段划分方案;其次,利用遗传算法分别计算每个方案的累计饱和度,经过分析对比最后输出最佳划分方案下的车道功能属性和信号配时方案;最后用VISSIM进行仿真,结果显示优化前的进口道延误之和为412.9s,优化后为382s。整个进口道的延误下降了9.01%。实施分时段方案优化方法的进口道的延误之和由152.4s变为了133.3s,延误下降了12.53%,有效提高交叉口运行效率。

信号控制交叉口行人过街等待时间研究

为保护行人过街时的安全及减少行人违章行为,通过分析行人过街的等待规律,构建了信号控制行人过街等待的生存分析方法。对上海市典型交叉口的行人过街等待行为的观测及分析,得到了行人等待的生存曲线,建立了行人违章危险度随行人自身及环境因素影响的COX风险回归模型。结果表明:行人在路边等待过街最大可忍受等待时间为90s,在中间安全岛的最大可忍受等待时间仅为50s;行人等待时间与行人年龄、红灯时间、穿越车道数、冲突方向车流量、是否二次过街相关,与行人性别无关;合理的交叉口设计和信号控制能提高行人的遵章率、降低违章危险度。笔者建议:信号控制交叉口行人红灯时间不超过90s,行人在安全岛最大等待时间不超过50s。

信号控制交叉口交通流建模与通行能力分析

交叉口通行能力往往是城市路网承载能力的瓶颈。在考虑信号控制交叉口车流冲突的基础上,研究了信号控制交叉口的车辆优先权规则和信号周期内不同时刻的车辆更新规则,构建了一个平面十字信号控制交叉口元胞自动机模型,用于交叉口通行能力的模拟与分析,并以武汉市某交叉口为例,将模型仿真结果与停止线法计算结果进行了对比,验证了模型的有效性,利用该模型研究了交叉口转向比例对交叉口通行能力的影响。研究结果表明,交叉口流量随着车辆到达率的增加而增加,仿真结果与停止线法计算结果基本吻合,所建立的模型能够有效地模拟交叉口交通流运行,再现交通流的动态演化过程,当交叉口车道数和车道功能等道路条件确定时,转向比例和信号配时等交通条件对交叉口通行能力具有较大影响。当右转车转向比例不变时,交叉口通行能力随着左转车比例的增加先上升后下降,存在一个最佳的转向比例,使得交叉口通行能力达到最大。当右转车受信号控制时,交叉口通行能力随着右转车比例的增加先上升后下降,同样存在一个最佳的转向比例。当右转车不受信号控制时,交叉口通行能力随着右转车比例的增加而上升。当右转车比例高于某一固定值时,右转车不受信号控制能够显著提高交叉口通行能力,最高可达100%。

短车道信号控制交叉口通行能力概率模型

针对短车道信号控制交叉口,提出考虑不同流向相互阻塞概率的通行能力计算模型,该模型克服了以往交叉口通行能力计算模型中对交叉口短车道影响考虑不足的缺陷.根据短车道条件下不同交通流的相互阻塞特征,将交叉口短车道分为三类.基于车流到达随机性,考虑相邻周期排队状态的相互作用,将阻塞过程划分为不阻塞、可能阻塞、阻塞后三个阶段,建立了通行能力计算模型.基于实测数据标定后的微观仿真分析表明,相对于HCM(Highway CapacityManual)模型,该模型计算结果能够相对更真实地反映短车道信号控制交叉口通行能力.针对短车道长度、短车道数目,绿信比和周期长度的参数敏感性分析,进一步揭示了在不同流量水平下短车道对交叉口通行能力的影响.

非信号控制交叉口通行能力及延误特性

应用通行能力及延误数学模型,研究了四路双车道主路优先、四路停车以及环形交叉口在不同交通分布模式下的交叉口通行能力及延误特性.研究发现,主路优先控制下主要道路车流通过交叉口延误小,抗交通流量扰动性好,但次要道路车流通过交叉口延误大,同时在交叉口各进口道交通量趋于平衡或左转车流比例较大时效果较差.四路停车控制方式对交叉口各进口交通量非平衡情况及左转车流比例较大情况适应性最好,但通行能力较低,抗扰动性能较差.环形交叉口通行能力较大,对进口道交通量非平衡情况、左转车流比例较大情况以及进口道车流扰动情况的适应能力介于前两者之间,但在交通量较小时延误较大.给出了各类控制方式适宜的交通条件.

信号控制交叉口绿灯间隔时间计算方法

为了解决目前实际应用中因绿灯间隔时间设置不当而产生的安全隐患问题,通过分析机动车的制动特性以及驾驶员的驾驶行为,结合交叉口的实际情况,分别给出了未安装交通信号倒计时装置与安装了交通信号倒计时装置这两种情况下信号控制交叉口的绿灯间隔时间计算公式,以确保两相邻相位通过信号控制交叉口的冲突车辆能够获得合理的绿灯间隔时间并安全顺利地通过交叉口.

信号控制交叉口的复合动态车道管理方法

为了深度挖掘城市干道的存量空间资源、高效应对机动车重载方向的周期性变化,提出了一种适用于干道沿线信号控制交叉口的复合动态车道管理方法。遵循传统的交叉口渠化原则,根据机动车重载方向的变化特点,在干道相对进出口道组合设置潮汐车道、可变导向车道和常规车道。利用常规的交通控制设施和信号控制技术进行交通运行管理。建立基于交通事件的拉链车与可变车道行驶方向标志的联动方式。机动车交通需求高峰时段的仿真实验结果显示,与现有方法相比,复合动态车道管理方法能够改善交叉口的整体性能,更加均衡地利用干道双向的道路空间,这种性能优势随着交叉口机动车交通负荷的提高而愈发显著。

城市信号控制交叉口交通微观仿真研究

为通过计算机模拟再现车辆在交叉口的行驶过程,研究道路系统交通流的宏观或微观特征,进而实现交通管理与控制的辅助决策,根据城市道路系统中车辆行驶过程中的不同特征,将车辆的行驶过程分为道路路段运行、交叉口进口道运行和交叉口内运行等3个过程,建立对应城市交通微观仿真模块,分别描述有关微观仿真模型,更真实地从微观角度体现交通特征,并给出交通微观仿真程序流程图.

信号控制交叉口行人过街交通组织与控制

行人既是信号控制交叉口交通事故中的弱者,也是交叉口秩序混乱和效率低下的根源之一。首先归纳了行人过街的典型心理和行为特征,分析了影响行人过街行为的诸多因素,包括行人自身特点、环境因素、交通因素、交叉口几何设计因素、信号控制因素、交通执法等。在此基础上提出了交叉口行人过街交通组织和控制的基本原则和基本方法。最后,选择典型交叉口进行行人交通设计案例分析。值得强调的是,为处理好行人交通问题,仅依靠交通工程措施是远远不够的,更需要完善交通法规,加强交通教育和宣传,增强交通执法力度。

信号控制交叉口过饱和状态识别研究综述

信号控制交叉口过饱和交通状态的准确识别是进行控制策略调整及优化的前提和基础,文中对其研究进行综述分析。在文献研究的基础上,给出了信号控制交叉口过饱和状态研究的总体脉络,将研究分为过饱和状态界定和过饱和状态辨识2个主要部分。在过饱和状态界定方面,从孤立交叉口过饱和状态与交叉口群过饱和状态两个方面入手综述了过饱和状态界定的条件和方法。在过饱和状态识别方面,基于本交叉口交通流检测数据的过饱和状态识别基础模型和考虑关联交叉口状态数据及信号控制数据的修正模型2方面综述了信号控制交叉口过饱和状态的识别方法。结合最新研究成果对未来发展方向进行了分析。

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。

国标确定信号控制交叉口规划通行能力的方法

国标《城市道路交叉口规划规范》(GB 50647—2011)在国内首次提出了确定信号控制交叉口规划通行能力的新方法。为深入解析该方法,首先论述了已有规范的有关规定必须更新的理由,然后总结了英国、美国、澳大利亚、加拿大等国研究机构发表的较具影响的方法的优缺点。根据在国内各城市实测并进行统计分析的调查数据,参考国外的可行方法,阐述了中国确定信号控制交叉口规划通行能力方法的基本原则和特点。最后提出了未来需进一步改进的建议。

信号控制交叉口物理渠化对通行能力的影响

城市道路平面交叉口是城市交通中的瓶颈,而交叉口的渠化设计是提高交叉口通行能力的重要方法。对在哈尔滨市征仪路—保健路信号交叉口的几何布局、交通运行和控制情况调查数据分析整理的基础上,利用VISSIM仿真软件模拟该交叉口物理渠化前后交通流的运行状况,对比两者在通行能力、交错点、排队长度、车辆延误等指标的变化。研究结果表明:采取物理渠化措施后,通行能力提高了29.9%;有效的缓解右转车辆和回转车辆与其他车流的冲突;降低了右转车道、左转车道和回转车道的排队长度;行车延误下降33.8%,服务水平由D级上升到C级。

信号控制交叉口实时延误计算与仿真研究

信号控制交叉口实时延误计算模型是实时自适应交通控制系统核心模型之一。在HCM 2000中提出的延误模型的基本假设决定了其在计算实时延误方面的局限性。根据车辆延误产生的基本原理,建立了基于上、下游检测器数据实时车均延误计算模型,并对模型进行了平滑处理。V iss im仿真结果显示,在不同流量的情况下,笔者提出的模型比HCM的延误模型的计算结果更能反映真实延误值随车流量的波动而变化的趋势。仿真还发现,以2个周期为单位经移动平均处理后,模型计算结果与真实值吻合程度较好。最后,对模型的适用条件进行了分析。