多车道机场航站楼车道边停车容量研究

机场航站楼车道边送客车辆的换道停车行为会造成道路收缩,形成交通瓶颈,在停车容量达到饱和时很容易造成大范围的交通堵塞。论文从微观角度研究送客车辆的个体行为,考虑送客车辆变道对目标车道前后车辆车速的干扰,基于STCA模型构建改进型多车道机场航站楼车道边停车容量仿真模型,引入强制换道与自由换道选择机制,通过实测数据验证模型的准确性,最后利用所建模型分析了当停车道位于中间车道时对停车容量的影响。仿真结果表明:当停车道位于中间车道时,可显著增加机场航站楼车道边停车容量。

考虑车流通行效率的混行交叉口时空资源配置

为优化小汽车和大型车混行环境下交叉口时空资源配置,本文基于车道模型构建一套以通行能力最大为目标的混合整数线性规划模型。在模型中,首先,考虑许可车道位置对不同转向的小汽车车流和大型车车流通行效率的不同影响,以提升车道模型实际应用效果;其次,松弛车道位置约束,不再固定左直右进口车道的相对布设位置,以进一步考虑车流通行效率受许可车道位置影响对交叉口时空资源配置的影响;随后,考虑到相对布设位置改变会引发一些受车道渠化方案影响的潜在冲突,构建相应约束以判断潜在冲突是否存在,以及考虑其对交叉口时间资源配置的影响。数值算例结果表明:考虑车流通行效率受许可车道位置影响会改变交叉口时空资源配置,相比于传统车道模型,所构建模型在确保车流运行安全的基础上可提升交叉口最大通行能力,提升程度随大型车占比和车道位置对车流通行效率影响的增大而逐渐增大,随大型车与小汽车通行效率差异的增大呈现先增大后减小的趋势。

高速公路封道施工路段交通流特性及通行能力分析——以杭州湾大桥内侧两条车道封道情形为例

基于交通流实测数据,针对三车道高速公路杭州湾大桥路段内侧两条车道因施工而封闭时的情形,建立元胞自动机交通流模型.根据公路养护安全作业规程和车辆行驶特点,细致划分了施工路段各区域,采用不同的换道规则来模拟不同区域中车辆的换道行为,区分车型和司机性格差异,模拟结果与实测数据吻合良好,验证了模型的有效性.通过数值模拟,研究发现封道时流量和速度随着进车率增加均有不同程度的下降,并且流量还会因施工区域长度的增加而下降.此外,通过分析封道时的道路服务水平评价指标与交通流特征值之间的关系,得出在三级服务水平以上时,道路通行能力能得到基本的保证,以此推荐了极限流量值,可为高速公路封道时的交通管理提供理论依据.

基于元胞自动机交通流模型的车辆换道规则

将元胞自动机模型应用于周期性边界条件下的高速公路交通的换道规则模拟,并对不同条件下交通流的平均速度和流量进行仿真。基于驾驶员的性格差异,提出了更灵活的弹性换道规则,并探讨了不同换道规则对交通流流量等参数的影响。在计算机仿真过程中,通过变换交通流密度,得出了与不同换道规则对应的交通流基本图。结果表明:相对于以前的模型,遵循2种新规则的模型均可不同程度地改善道路的通行能力,提高道路资源的利用效能;从安全性角度进行对比分析,可得出较优的换道规则。

通行能力仿真中的换道模型研究

道路通行能力是在饱和交通流下得到的,而目前交通微观仿真中缺少分析饱和流状况下的换道模型,从分析饱和流下换道行为的特性出发,建立了饱和流率下的换道模型。该模型在需求判断中用累积的速度优势代替了传统模型的瞬间速度优势,避免了仿真中车辆在短时间内频繁换道的现象;在可行性检测中加入了前后间距不足时司机的减速行为,与传统模型相比该模型能更好地反映拥挤流下的换道行为,更适合于道路通行能力的仿真。

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.

可变车道的城市路网备用容量模型

为了研究车道分配对路网容量的影响,通过分配道路的双向车道数和设置交叉口的信号配时参数,建立了双层规划的路网备用容量模型.上层模型用于路网车道分配和信号配时参数联合优化,以使路网容量最大;下层模型是用户均衡分配模型,可预测司机对于某种路网车道分配和信号设置的择路行为.用基于灵敏度的启发式算法进行了算例分析.结果表明,该模型可以合理调节路网路径的阻抗,使交通量的分布更均衡,路网备用容量比现有模型增大了32%.

高速公路合流区上匝道混合车流通行能力经验计算法

研究高速公路合流区上匝道混合车流的通行能力的计算问题。利用已有的高速公路合流区外侧车道交通特征分析结论,推求在外侧车流不同车头时距分布特征下的上匝道混合车流汇合概率模型。运用回归技术和统计方法,建立了加速车道合流点分布概率的实测经验模型。对可接受间隙理论的原型进行了形式上的修正,最终建立高速公路合流区上匝道的混合车流通行能力经验模型,它是主路交通量、匝道交通量、加速车道长度、匝道混合车流比例以及各自的临界间隙和随车时距的函数。最后结合实例介绍经验模型的数值积分求解方法,并证实该经验计算方法具有较高的实效性和可操作性。

基于可变减速时间的通行能力理论模型研究

通过对驾驶员为保证行车安全的实际驾驶行为进行分析,提出了可变减速时间的概念,并以此构建了基于可变减速时间的单车道通行能力理论模型;标定了模型使用的参数,推荐了具有不同小客车自由流速度的道路上的理论通行能力值;并用实测数据对模型进行了验证,根据实测的速度-流量和速度-密度曲线图,认为该模型基本符合实际情况.

短右转车道影响下的信号交叉口的直行通行能力

为量化短右转车道对直行通行能力的影响,针对设置导流岛的信号交叉口短右转车道导致车辆排队阻挡,从而造成直行车道通行能力下降的问题,应用概率论与数理统计方法,考虑短右转车道长度、行人和自行车到达规律、右转车辆到达规律等交通流特性,将与右转车道相邻的直行车道车辆受阻挡情况分为被不能进入短右转车道的车辆阻挡、被右转溢出车辆阻挡、不阻挡3种情况,建立了短右转车道影响下的直行车道通行能力分析模型。通过实测数据对模型进行参数标定,采用实测数据及VISSIM仿真值验证该模型。结果表明,模型计算值与仿真值均随着右转车道长度的增加而增大;计算值总体比HCM方法计算值偏低;随着右转车道长度的增加,模型计算值接近HCM方法计算值。

暴雨对快速路速度—密度关系影响的实证分析

研究了暴雨对不同车道数的城市快速路交通运行的影响.首先估算了暴雨下自由流车速、通行能力等关键参数下降幅度;然后利用最小二乘法标定了6种连续型速度—密度模型,最后评价了模型估计关键参数能力和预测车速能力.研究表明:暴雨下路段的自由流车速和通行能力下降幅度、模型估计关键参数能力和预测车速能力都随车道数不同而不同.因此有必要区分暴雨对不同车道数快速路路段的影响.

车头时距分布模型及其在山区双车道公路的应用

车头时距是交通流理论中的一个重要概念,是交通流的重要特性之一。国内外对车头时距的分布进行了大量的实地观测,并在概率统计的基础上建立了车头时距的分布模型。本文对各种车头时距分布模型在交通流理论中的应用进行了详细的阐述,并讨论了各种模型的适用范围。然后,对山区双车道公路实测的车头时距数据进行了拟合,得出了在小交通流量(小于 500 veh / h)时车头时距符合移位负指数分布;阻车时产生的交通流量(大于 600 veh / h)时车头时距符合对数正态分布,该结果能为进一步研究山区双车道公路通行能力奠定基础。

设置导流岛的信号交叉口右转通行能力模型

为了计算在信号交叉口设置导流岛后右转车道的通行能力,以接受间隙理论模型为基础,给出了针对设置导流岛的信号交叉口右转车道通行能力计算方法.考虑到非机动车进入导流岛对右转车辆产生较大影响,确定以非机动车流为主路,提出红灯效应修正系数,对基础模型进行修正.通过4个城市6个设置导流岛的信号交叉口实测数据进行模型标定和检验.比较模型计算值与实际观测值发现,平均相对误差为9.28%,表明本文所提计算方法能较好地反映非机动车对右转车道通行能力影响的实际情况.

考虑自动驾驶的混合交通流路段阻抗函数

为解决未来自动驾驶专用车道的规划设计问题,本文提出了一种自动驾驶车与人工驾驶车混合交通流路段阻抗函数模型。首先,分析了自动驾驶专用车道的设置对混合交通流中车辆跟驰模式的影响;其次,在此基础上,引入微观跟驰驾驶模型,推导了不同自动驾驶车辆渗透率条件下的路段通行能力函数,分析了自动驾驶车辆对路段通行能力的影响;然后,将混合交通流通行能力引入经典的BPR函数,推导了考虑自动驾驶的混合交通流路段阻抗函数模型;最后,设计了数值实验讨论了自由流速度(自由流行程时间)、自动驾驶车辆的渗透率和安全车头时距对路段阻抗的影响。结果表明:(1)当路段流量较小时,自动驾驶车辆的引入对路段阻抗行程时间的影响较小;(2)当自动驾驶车的渗透率为30%时,设置自动驾驶专用车道对行程时间的改善最为明显;(3)当流量较小时,自动驾驶车辆渗透率对路段阻抗行程时间的影响较小,而随着路段流量的增大,自由流速度和自动驾驶车辆渗透率将共同决定路段的行程时间。相关成果可为未来自动驾驶专用车道的规划与设计提供理论支撑。

基于安全及人为因素的高速公路换道模型设计

合理的超车换道模型设计是提高高速公路路段运载能力的重要途径。本文在基于安全因素及左右均可变道的条件下先后对经典的基于流体动力学的换道模型进行优化。在基于安全因素的优化过程中,通行能力饱和度在接近0.9左右仍能提高约3.36%;在引入左右均可换道规则后,通行能力饱和度进一步提高了2.54%。随后的基于统计的模型有效性检验表明两个优化的模型置信度达95%以上。

设有待转区的左转专用车道车辆释放过程建模

本文根据交通波理论,综合考虑信号交叉口左转车辆的到达率、释放率和起动波传播率,采用流量累计曲线方法,建立左转车辆释放过程分析模型,并依据此模型确定左转车辆的最大排队长度,左转专用相位的最短绿灯时间、最佳绿灯时间和最长红灯时间.在交叉口的渠化方案和信号配时方案保持不变的情况下,可以得出设置左转待转区后每周期左转车释放量的增加值,从而计算出左转车道通行能力的提高值.研究结论可为设有待转区的信号控制交叉口配时方案优化提供参考.

城市道路通行能力影响模型优化及其推广

利用交通流理论等知识,借助于SPSS和MATLAB软件,考察实际交通堵塞道路的通行能力,通过对真实事故现场数据的采集分析,受经典的logistic人口模型启发,提出并建立了阻滞增长模型,得到了拥堵时车辆排队长度与持续时间、通行能力、车流量之间的关系.建立了城市道路被占时的车辆排队长度和其影响因子探究的数学模型,给出了上游路口信号灯配时方案和交通组织方案.运用阻滞增长模型可有效优化城市道路通行能力,缓解城市交通压力,改善交通环境.

多车道多车型下的环岛进口道通行能力的数学模型

随着世界各地的交通量迅速增长,环岛运行质量已面临严峻的考验,如何有效地控制环岛的交通流,改善环岛运行质量,已成为一个亟待解决的问题。我们可以利用空隙可接受理论与概率分析方法,建立多车道多车型下的环岛进口道理论通行能力模型,并对通行能力模型中的各个参数进行分析,推广已有的单一车型、单一车道理想条件下的环岛进口道理论通行能力模型。

车道被占用对城市道路通行能力的影响

针对车道被占用对城市道路通行能力的影响,通过视频信息收集分析得到与道路通行能力相关的数据,使用Excel对数据进行处理,建立了道路通行能力模型,并分析了事故发生对道路的实际通行能力的影响,再推导出排队长度预测模型,使用控制变量法、微分法等方法得到交通事故所影响的路段车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、与路段上游车流量的关系,最后将模型结果与实际相结合,得到具体问题所求数据.

铁路物流园进出货能力计算方法研究

应用排队论的相关理论,在进出货能力计算方法中引入路段通行指标、货场影响系数和市区影响系数;通过对现场考察以及对不同状况的货场繁忙度系数进行计算后得到指标分级表;基于M/M/C模型,计算排队系统的各项参数,从货场内外因素综合考虑来计算进出货能力;引入能力繁忙程度系数的概念,使用货场实时进出货能力与理论最大进出货能力的比值反映货场进出货能力的利用效率,并进行实例计算。研究结果表明:本文提出的方法更切合铁路物流园进出货能力的实际情况。