对称式移位左转交叉口优化设计与仿真

为了解决传统交叉口左转与直行车辆存在的交通冲突问题,提出了1种改进的移位左转交叉口的设置方法.综合考虑对称式移位左转交叉口的运行性能,进一步分析了交叉口预信号与主信号之间的协同控制关系,设计对称式移位左转交叉口的渠化模型,改进双向控制移位左转交叉口的相位方案,构建了计算优化模型,其中包括DLT专用车道长度,左转车辆存储车道长度、左转渐变段长度.运用VISSIM软件进行仿真,利用石家庄市某交叉口收集的数据进行验证,分别从车辆平均延误、停车次数、排队长度3个方面对移位左转方案进行效用分析.实验结果表明:采用双向控制的对称式移位左转交叉口与原交叉口相比,排队长度降低57.79%,平均延误降低49.86%,停车次数降低40.14%,提高了交叉口总体通行效率,获得较好的安全效益和通行效益.

排阵式交叉口交通安全分析及鲁棒优化模型

针对排阵式交叉口的交通设计及控制方法,运用交通冲突技术对排序区交通运行安全进行分析,结果显示交通流量是排阵式交叉口交通安全主要影响要素之一.在此基础上,考虑进口道交通流量随机波动的特性,建立了排阵式交叉口鲁棒优化模型,采用改进的NSGA-Ⅱ算法进行求解,运用主客观信息偏差最小法(MDASOI)对优化结果进行决策分析得到最优鲁棒优化配时方案.实例分析及对比结果表明:该模型充分考虑进口道交通流量随机波动的干扰影响,可得到更加优化的配时方法,与传统美国高速公路通信能力手册(HCM)及澳大利亚公路研究局手册(ARRB)配时方法相比,该模型可降低延误指标约28.80%和6.29%,降低最大排队长度约32.43%和7.41%.与实例方案相比,优化方案可降低左转及直行交通冲突约23.8%和11.1%,提高了交叉口的安全效益.

城市涡轮式环形交叉口的设计及仿真研究

针对中国城市环形交叉口随着交通流量增加日益突出的交通拥堵与交通安全等问题,引入涡轮式环形交叉口。阐述国外涡轮式环形交叉口的主要特征与类型,提出一种涡轮式环形交叉口的设计流程。以云南省曲靖市珠江源大道-建宁东路十字形环形交叉口为例,结合国外涡轮式环形交叉口的设计原则与中国城市道路设计规范,根据该交叉口的特性对涡轮式环形交叉口的设计方案进行研究。应用Vissim对比分析涡轮式环形交叉口设计方案与常规环形交叉口设计方案的交通效益。结合中国国内城市道路交叉口的特性,研究涡轮式环形交叉口在中国的适用性。结果表明:与常规环形交叉口的设计方案相比,涡轮式环形交叉口的设计方案能有效减少交叉口的平均延误和平均停车次数,适用于中国城市近郊道路交叉口的新建与改建。

涡轮式环形交叉口的设计及安全性能分析

针对传统的环形交叉口存在通行能力及安全问题的缺点，系统介绍了国外一种新型的环形交叉口——涡轮式环形交叉口。根据已有研究的模型评价结论，与传统的环形交叉121相比，该类型交叉口通行能力可以提高25％～35％，同时可以显著减少交通冲突点，提高环形交叉口的安全性能。最后探讨了其在中国的适用性及需要解决的问题。

基于vissim仿真的涡轮式环形交叉口分析

针对传统的环形交叉口存在通行能力及安全问题的缺点,引进国外一种新型的环形交叉口——涡轮式环形交叉口。根据已有研究的模型评价结论,基于vissim仿真实验,与传统的环形交叉口相比,该类型交叉口通行能力可以提高,同时可以显著减少交通冲突点。

A型群组式畸形交叉口信号优化策略研究

为了更好地解决老旧城区道路畸形交叉口交通组织混乱、交通信号配时不合理等问题,结合常见畸形交叉口的几何形状特征,提出群组式畸形交叉口的概念,并进行型式分类.基于不同型式的交叉口交通运行特征,提出A型群组式畸形交叉口信号优化策略,并选取工程实例进行仿真分析.研究结果表明,采用A型群组式畸形交叉口信号优化策略后,交叉口的交通延误明显减小,交通运行效率得到显著提高.研究结果对老旧城区道路交通管理策略的制定及缓解城区交通拥堵均有一定的指导意义.

兵团垦区公路设计中加铺转角式交叉口的应用

根据兵团垦区内部道路多采用加铺转角设计的特点,阐明不同设计时速下交叉口安全距离、识别距离及交叉口弯道半径计算方法。

城市基于两相位的涡轮式交叉口设计研究

目前交叉口普遍采用四相位信号控制,信号周期较长,车流冲突较大,往往成为制约路网交通的因素。涡轮式交叉口设计方法,引导左转车流与直行车流合流,缩短信号控制为两相位,从而提高交叉口运行效率,减少车辆延误。通过对涡轮式交叉口的特点、适用性分析,并以某交叉口为例,对比涡轮式交叉口和普通交叉口运行结果,验证涡轮式交叉口降低车辆延误的效果。

有限元分析在涡轮钻具零件强度公式研究中的应用

用有限元法模拟实验过程,改变叉口或万向节的结构尺寸,计算出应力结果,然后根据多组结构尺寸的有限元应力计算结果,采用最小二乘法回归出了一套工程上实用的强度验算公式,并用电测实验证明了公式的正确性。

新型环形交叉口设计

介绍传统环形交叉口和现代环形交叉口的区别,提出现代环形交叉口的适用条件、设计要点以及现代环形交叉口的自行车道设计方法,最后介绍一种新型双车道环形交叉口——涡轮式环形交叉口。环形交叉口比传统交叉口更加安全,涡轮式环形交叉口解决双车道环形交叉口的安全问题。

大型多环道涡轮环交车道级信号控制方法

针对大型多环道环形交叉口车辆频繁换道和进出口处不同流向交通流冲突的问题,本文结合涡轮式环形交叉口在控制车辆换道方面的独特优势,提出车道级左转两步信号控制方法。首先,通过对第1和第2停车线的车辆到达-驶离曲线分析,建立以车辆平均延误最小为目标,信号周期、饱和度及绿灯时长等为约束的信号配时模型。其次,通过建模分析不同控制方法、不同车道数和中心岛半径对车辆平均延误的影响。结果表明:车道级左转两步信号控制方法相较于传统左转两步信号控制方法,延误水平更低,平均可降低6.13 s;随着车道数和交通量的增加,本文提出方法的车辆平均延误增长幅度和速度均较低;中心岛半径越大,车辆平均延误越大,但增加幅度较小。最后,以镇江市梦溪广场无控制大型多环道环形交叉口为例,VISSIM仿真表明:本文所提出的信号控制方法相较于传统左转两步信号控制方法,车辆平均延误降低8.91%,停车率降低6.85%。该信号控制方法结合涡轮式环形交叉口可有效改善大型多环道环形交叉口交通安全及通行效率。

排阵式交叉口车道功能-信号控制协同优化及效益分析

为了提高排阵式交叉口在实际应用中的运行效率和稳定性,针对不同的排阵式控制模式,对其车道功能和信号控制协同优化方法进行研究。在分析了3种排阵式交叉口几何设计模式的运行特性和2种排阵式交叉口信号控制策略的控制特点的基础上,综合兼顾排阵式交叉口的运行效率和稳定性,以交叉口延误均值和延误均值半标准差为优化目标,考虑了进出口车道数、主预信号绿灯时长、排序区长度等约束条件,建立了排阵式交叉口车道功能-信号控制协同优化模型,并采用改进的非支配排序遗传算法进行求解。通过2个案例分析,分别针对既有排阵式交叉口的优化提升和常规交叉口采用排阵式控制策略的改善效果进行了分析,验证了模型的准确性和综合效益。研究结果表明:所提出的协同优化模型可在不同排阵式控制模式和交通状态下提升控制方案的运行效率和稳定性。相较于常规设计方案,在交通效益(案例中车均延误和平均排队长度分别降低了19.61%和20.94%)和环境效益(案例中CO产生量和NO_(x)产生量分别降低了10.93%和12.97%)层面均有较为显著的提升。

排阵式交叉口延误及最佳周期模型

为了提高排阵式交叉口这一非常规信号交叉口的运行效率,对其延误和最佳周期进行分析。首先针对先直行后左转、先左转后直行和直行左转交替通行3种信号相位相序,通过对排序区内车辆驶入、驶离、受信号控制阻滞等车流运行情况的分析,构建可反映排阵式交叉口车辆2次停车启动的车均延误计算模型。通过仿真对比可知,左转和直行延误估算误差均在10%范围内。在此基础上,以交叉口总延误最小为目标,考虑清空时长、主、预信号相位差、绿灯时长等约束条件,建立排阵式交叉口最佳周期理论模型。针对不同排阵式控制进口道数量设置的情况,通过对最佳周期的拟合分析,建立最佳周期简化模型。与理论模型相比,最佳周期简化模型的拟合优度在0.935～0.972范围内。通过模型对比和案例分析,对最佳周期简化模型的优化效益和稳定性进行检验。研究结果表明:在非饱和状态下,建立的最佳周期模型的平均误差和均方误差分别为2.13%和2.39%,均小于Webster模型和HCM2010模型的计算结果,具有较高的准确性和稳定性,案例中可降低车均延误36.46%;相较于传统信号控制交叉口,建议排阵式交叉口采用较小的周期时长,且当关键流量比大于0.6时尤为显著,分析中发现最佳周期减小14.53%～34.65%。

设置移位左转的纵列式信号交叉口设计及优化

为减少交叉口处左转与直行、右转车辆间的冲突,进一步提升交叉口的通行能力,在常规纵列式交叉口的基础上,提出设置移位左转的纵列式交叉口设计。通过将左转车道移位设置以减少左转与其他方向车辆间的冲突,并优化预信号设置、重新组织交通流线,达到提高进口车道利用率的目的。在此基础上,针对设置移位左转的纵列式交叉口,提出了车道标志及渠化、移位左转车道长度、整理区长度、信号配时方案一体化确定及优化模型,给出了模型的线性化转化与求解算法,设计了4种交通情景以验证其在不同情况下的通行能力改善情况。基于敏感性分析,比较了设置移位左转的纵列式交叉口与常规交叉口、纵列式交叉口在不同左转比例下的表现差异。研究结果表明:设置移位左转的纵列式交叉口可显著提升交叉口的通行能力,相比常规交叉口和纵列式交叉口,设置移位左转后交叉口的通行能力分别提升60%～80%、1%～31%;设置移位左转的纵列式交叉口使用有一定的条件,其更适合左转比例较小的情况,而当交叉口左转比例较高时,常规纵列式交叉口表现更优;此外,在交叉口长期不饱和的情况下,设置移位左转的纵列式交叉口对通行能力提升没有意义,且此时移位的左转设置还会引发额外的延误,并可能引起一定的安全问题。

排阵式交叉口几何设计与信号控制协同鲁棒优化

针对排阵式交叉口在实际交通波动环境中存在车辆滞留排序区,运行效率稳定性难以保障的问题,提出了鲁棒优化方法,平衡交叉口运行的效率和稳定性。在分析排阵式交叉口运行特性的基础上,指出了其运行效率波动性与交叉口几何设计、信号控制、交通需求、饱和流率和运行车速这5个因素有关。确定了将交通需求、饱和流率和运行车速这3个客观波动因素作为模型的输入参数,将几何设计和信号控制这2个可受设计人员控制的要素作为模型的优化控制变量进行协同优化的模型框架。在此基础上,以交叉口车均延误条件风险值最小为目标,考虑了各流向车道数、信号相位相序、排序区车辆清空等方面的约束条件,构建了基于情景的鲁棒优化模型,并建立了遗传算法对模型进行求解。通过案例分析,对鲁棒优化模型的置信水平取值和算法准确性进行了分析,证明了算法可以使目标函数收敛到最小值,并基于蒙特卡洛模拟对优化效益进行了检验。研究发现,所建立的几何设计与信号控制协同鲁棒优化模型可实现在交通需求和供给的波动下,对排阵式交叉口的车道功能、排序区长度以及主、预信号控制进行协同优化。相较于确定性的设计方法,在平均延误层面基本维持原有水平,但对延误标准差和最大值有着较为明显的改善,案例中分别减少了48%和23%。

城市道路洪水灾害治理的规划建设研究

本文提出采用微凸岛式道路交叉口、道路横向截水沟等措施,对城市道路分段,分割治理路面雨水,杜绝雨水长距离聚集,让降雨就地滞留并排入地下市政排水系统,达到减少或消除城市道路降雨导致洪水灾害的目标。

Aggregation in Intersection Region for Distributed Heterogeneous Mobile Sensor Networks

This paper presents two aggregation strategies in convex intersection region for the distributed mobile sensor network(MSN) with heterogeneous dynamics. First, the authors analyze individual local perception model and dynamics model, set the intersection of all the local perceptions as the region of interest(ROI). The MSN consists of sensors with first-order dynamics and second-order dynamics. Then, the authors design a control strategy to ensure that individuals aggregate at a point in the ROI relying on their local perceptions and the locations of neighbors within their communication scope. The authors describe this situation of aggregation as rendezvous. In addition, the authors introduce artificial potential field to make sensors deploy dispersedly in a bounded range near the ROI,which the authors call dispersed deployment. Finally, the authors prove the stability of the proposed strategies and validate the theoretical results by simulations. This research is applied for the cooperative deployment and data collection of mobile platforms with different dynamics under the condition of inaccurate perception.