基于演化博弈论的可变导向车道设置策略研究

可变导向车道的设置,在提高道路通行效率的同时会造成驾驶人情绪紧张或者因不了解路况导致违规甚至发生事故,对交通系统的安全和稳定运行产生负面影响。以交管部门设置可变导向车道的策略选择为研究目标,结合驾驶人走可变导向车道时产生的紧张情绪损失等因素,构建交管部门-驾驶人群体两方博弈模型。采用演化博弈论的方法分析博弈双方选择行为演化和稳定策略,对系统中存在的5个演化均衡点进行分析,得到系统的3种理想稳定状态和相对应的参数条件,为交管部门设置可变导向车道进行策略选择提供理论支撑。

含可变导向车道交叉口的车道功能与信号控制协同优化方法

可变导向车道作为1种灵活的交通组织方式,可通过动态调整进口道的车道功能来提高交叉口的通行效率,然而在实际运行过程中,仅在直、左车道间切换的可变导向车道交叉口存在时空资源利用率不足的问题。为此研究了1种可在直行、左转和直左合用车道间切换的车道功能与信号控制协同优化方法。根据交叉口实时的交通流数据,综合考虑不同车道功能下的交叉口车均延误、切换时间间隔、交通需求变化稳定性等指标对车道功能切换进行判断,实现车道功能与信号控制的动态优化;引入含可变导向车道交叉口的车道驶离流率修正系数改进延误公式,并考虑车道功能与信号相位之间的关系,基于相位矩阵建立以车均延误最小为目标的优化模型,确定最优的车道功能、相位和信号配时方案。利用VISSIM软件搭建仿真环境,以武汉市建设大道-新华路交叉口为例进行仿真验证,实验结果表明:相比于车道功能仅在直、左间切换的定时控制方法,采用在直行、左转和直左合用车道间切换的车道功能与信号控制协同优化方法的交叉口车均延误减少9.2%~12.5%,含有可变导向车道的进口道车均延误减少10.8%~25%,平均排队长度减少9.8%~12.3%。

渠化可变导向车道交叉口预设信号配时优化模型

为了充分利用渠化可变导向车道交叉口的时空资源,建立了以交叉口车辆总延误最小为优化目标、以可变导向车道功能和相位有效绿灯时间为决策变量的预设信号配时优化模型。使用交通仿真软件VISSIM对本文模型进行了模拟验证。结果表明,可变导向车道功能和相位有效绿灯时间存在最佳组合,这种组合能使各股车流的车均延误最小、各进口道的平均排队长度和最大排队长度最短。为了进一步考虑多时段信号控制问题,提出了渠化可变导向车道交叉口多时段预设信号配时设计流程。研究成果能够合理地设定信号交叉口任一时段可变导向车道功能与信号配时方案,可以有效地提高交通流运行效率,为可变导向车道控制提供理论依据与方法。

信号交叉口可变导向车道上游检测器布设及触发条件研究

为提高设有可变导向车道的信号交叉口进口道车辆运行效率,使上游车队平滑过渡到进口道,对可变导向车道上游交通特性进行了分析,明确进口道上游车辆换道的主要区域及换道特性,为可变导向车道上游检测器的布设提供了依据.同时,基于检测器数据的可变导向车道控制策略,提出检测器的触发条件及触发时间点的选取方法,通过VISSIM仿真和具体实例对给出的控制策略进行了验证,结果表明该方法可以提高信号交叉口的通行能力,并且提出的触发条件和触发时间点能够使进口道上游车辆平滑过渡到进口道.

交叉口可变导向车道控制优化模型

为了均衡交通流向分布且保证控制方案平稳过渡,提出具有可变导向车道的交叉口时空资源优化模型以及可变导向车道标志与信号灯组协调控制方法。为验证本文模型与方法的有效性,借助数学软件MATLAB、交通仿真软件VISSIM及其信号控制逻辑工具VisVAP,使用一个算例对比分析可变导向车道控制方案与固定导向车道控制方案。结果表明:与固定导向车道控制方案相比,可变导向车道控制方案使具有可变导向车道的进口道及交叉口的车均延误分别降低3%~50%和7%~15%,说明可变导向车道控制优化模型能适应交叉口交通需求的潮汐特性,可变导向车道标志与信号灯组协调控制方法能保证交通流安全、平稳运行。

基于交叉口时空需求度的可变导向车道自适应控制方法

为解决因路口各流向分布不均衡导致的拥堵状况,以设有可变导向车道的交叉口为研究对象,建立了基于路口实时交通状况的可变导向车自适应控制模型。其主要包括路口信息采集和可变导向车道自适应控制,根据各进口需求度不同,确定可变导向车道属性及相应的信号配时方案。并借助MATLAB、VISSIM等软件对优化模型进行验证。结果表明:与固定导向车道控制方案相比,在时段3~时段6期间采用可变导向车道自适应控制,路口车均延误和最大排队长度降低2. 67%~42. 96%和14. 26%~66. 71%;设有可变车道的进口道,其直行方向通行能力在时段3和时段6分别提高18. 35%和15. 81%。而左转最大排队长度降低66. 71%和14. 26%,说明采用可变导向车道自适应控制能有效缓解道路拥堵,提高路口时空资源利用率。

基于可变导向车道的应急车辆通行策略研究

提出应急车辆在交叉口的可变导向车道优先控制概念,并建立交叉口车辆实时延误模型,制定对应的信号优先控制及时空组合优先控制策略,在实现应急车辆无延误的前提下,以交叉口车辆总延误最小为目标,建立多相位信号优化配时模型,并选用Lingo软件对该非线性约束优化问题进行求解.仿真结果表明,可变导向车道优先控制策略能够显著减小应急车辆在交叉口的延误,相较于传统的信号优先控制也能够减小对社会车辆延误的影响,具有更好的适用性.

信号交叉口设置可变导向车道的阈值条件研究

通过对进口道交通流量、交通流向等因素进行分析,以交叉口进口道车均延误为判别指标,以进口道左转、直行流量为主要判别条件,综合考虑各类因素的影响,建立交叉口可变导向车道控制阈值综合模型,并绘制阈值曲线.以武汉市某一交叉口为例,进行可变导向车道属性改变阈值研究,并运用vissim仿真对属性改变前后的效果进行对比分析.结果表明,在单向不少于4车道且有1股左转专用道的十字交叉口,设置可变导向车道可以降低目标进口道总延误34.6%,路口通行效率大幅提高,验证了该模型及判别方法的可靠性.

拥堵条件下考虑相邻路口的可变导向车道自适应控制

为缓解因交通流向不均衡引发的路口拥堵状况,提出考虑相邻路口的可变导向车道自适应模型,主要包括:路口拥堵判别和多路口自适应控制。利用Matlab对路口转向不均衡性及拥堵状态进行分析,并使用VISSIM及其VISVAP通过案例对所提出模型和方法的有效性进行验证。结果表明:在流向不均衡显著的晚高峰,与固定时段进行车道切换的原方案相比,采用自适应控制模型,设有可变导向车道的关键路口及其相邻路口的通行能力提高13.59%~19.13%、排队长度降低24.94%~38.72%、车均延误降低24.61%~34.72%,说明模型能有效提高路口在通勤高峰期的通行效益,降低溢流风险。

基于可变导向车道的交叉口时空资源协同优化方法

为了解决信号交叉口进口车道功能固定分配方案不能满足各流向交通流的实时通行需求的问题,提出基于可变导向车道的进口道时空资源协同优化方法.以直行和左转方向车均延误最小为判别标准,作为可变导向车道功能是否切换的判断依据;设置预停车线、预信号与车道功能电子指示牌相结合的车辆诱导系统,并分别给出了预信号、电子指示牌信号与主信号间的切换时间差计算方法,引导直行和左转车辆按信号使用可变导向车道.以哈尔滨市黄河路某交叉口为例,利用Vissim软件进行仿真实验.结果表明:相比于现状情况下的交叉口控制方案,切换可变导向车道并进行信号配时优化的方案使交叉口车均延误降低了21.3%,说明采用时空资源协同优化方法对降低交叉口的车均延误有积极影响,提高了交叉口通行效率.

多时段可变导向车道设置与信号优化方法

提出进口道满足设置条件均需设置可变导向车道的假设,设计了一种各控制时段采用不同最优车道功能和信号控制组合方案的方法,使各控制时段交叉口的运行指标达到最优。以西安市友谊东路-文艺北路交叉口为例,采用该方法确定了研究时段的最优组合方案。仿真结果表明:优化方案能提高交叉口通行能力4.8%,降低车均延误10.4%,有效地提高了交叉口的运行效率,验证了该方法的可行性。

城市信号交叉口导向车道线长度模型

为提高城市信号交叉口进口道通行能力与安全水平,基于导向车道线与导向箭头的关系,分析进口道驾驶员心理特征与车辆运行行为,提出导向车道线长度模型.该模型由导向箭头识别距离、驾驶员反应距离、操作距离、停车安全距离和车辆排队长度等定量化部分构成,并以福州市某交叉口东进口道为例进行计算与仿真.仿真结果表明:导向车道线长度适宜范围为76～96m;10个评价方案中,最优长度值为86m,对应进口道单车平均延误为28s,平均速度为32km/h.在模型所得长度范围内,存在交通运行水平最优的导向车道线长度值.

多车道两相位交叉口专用导向车道仿真研究

以两相位交叉口为研究对象,通过实地调查获取典型交叉口的流量、流向和其他运行数据,利用VISSIM仿真软件构建三导向车道两相位交叉口仿真模型,以交叉口平均延误和排队长度为优化指标进行不同渠化方案对比仿真研究。仿真分析结果表明现有专用导向车道设置依据不完全适用于两相位交叉口,尤其是左转导向车道存在较大偏差;当左转流量比例大于或等于直行时,宜设置专用左转导向车道;当右转流量占比大于15%且小于25%时,是否设置右转车道对交叉口通行效率的影响不大;当右转流量占比大于25%时,宜设置专用右转导向车道。

机动车在信号灯控制路口“闯红灯”与“不按导向车道行车”违法行为的认定分析

驾驶机动车在交通信号灯控制路口“不按交通信号灯指示通行”(简称“闯红灯”)和“不按规定导向车道行车”(简称“不按导向车道行车”)是两种不同的道路交通违法行为。在设有左转专用车道和直行专用车道、道路交通信号灯多相位控制的交叉口,驾驶人对机动车在不同信号灯色组合情形下在“左转车道直行”或在“直行车道左转”被认定为“闯红灯”存在争议,因为涉及记6分的处罚,多地出现申诉案例。本文从法律规范、法理依据两方面对两种违法行为进行了分析,提出了明确的认定方法。

交叉口可变导向车道与信号配时协同优化模型

通过交叉口可变导向车道的车道功能与信号配时的协同优化,构建优化模型,对交叉口时空资源进行优化配置,以达到交叉口车辆平均延误最小的目标。根据优化模型所得的车道功能分配和信号配时参数进行交通仿真实验,探讨可变导向车道条件下不同信号相位相序方案对交叉口运行效率的影响,并分析不同进口道以及不同流向的车流受到的具体影响。结果表明,协同优化模型能显著降低交叉口的车均延误、提高车流运行效率,并使得在某些交通量条件下使用信号优化无解的问题变为有解;同时发现不同的相位相序方案对设有可变导向车道的进口及其对向进口的左转车流运行有较大的影响,合理的交叉口相位相序设置能够有效地减少交叉口时空资源的损失。

未按规定导向车道行驶行为干预方法研究

为保障信号交叉口的正常交通秩序,充分遏制机动车未按规定导向车道行驶行为,亟需探究该行为的影响因素及干预方法。以北京市内4个信号交叉口处共35 h的1 666条监控视频数据为基础,对未按规定导向车道行驶行为进行定义并将其分为9类,分别对频率较高的5类未按规定导向车道行驶行为构建二元Logit模型,以确定其关键影响因素,并据此提出干预方法。结果表明,排队车辆数、大车比例、时段、车流量、照明条件等因素会不同程度地影响5类未按规定导向车道行驶行为的发生概率,其中排队车辆数及时间因素影响最为显著。在此基础上,从交通工程设施及驾驶人安全意识角度,提出优化交叉口渠化设计及信号配时、采用智能标线、强化监管力度及完善交通管控设施、加强驾驶人安全教育4种未按规定导向车道行驶行为干预方法。

信号交叉口可变导向车道感应控制优化

针对国内可变导向车道利用效率低、交叉口延误大等问题,基于车辆感应控制技术,对可变导向车道转向功能变换时刻及车辆清空时耗进行研究;并利用VISSIM仿真技术对单个交叉口延误进行评估。研究表明,合理选择可变导向车道转向功能变换时刻以及合理设置清空时间,能够提高可变导向车道利用效率,减少交叉口延误。

考虑可变导向车道的干线交叉口协调控制方法

为降低包含可变导向车道的干线车均延误与排队长度,提出一种考虑可变导向车道的干线交通信号协调控制方法。以直行和左转方向交通流饱和度为判别标准,对可变导向车道行车方向是否切换进行判断;基于车道行车方向切换对干线交通流造成的影响,对HCM模型中的通行能力、均匀延误修正系数等参数进行修正,建立考虑可变导向车道的干线协调控制信号配时优化模型。以武汉市青年路3个交叉口为例,利用Vissim软件进行仿真实验,结果表明,相比于现状情况下的单点信号配时方案,模型能够有效降低干线车均延误与排队长度,可变导向车道所在的信号交叉口进口道优化效果最为明显,车均延误减少16.87%,直行和左转方向排队长度分别降低17.95%和23.24%,证明模型对包含可变导向车道的干线协调控制交叉口运行具有积极影响。

基于动态流量数据的可变导向车道控制系统研究

文章论述了基于动态流量数据的道路交叉口可变导向车道控制系统的方案设计,该系统通过视频流量检测器实时采集交叉口的车流量信息,根据不同放行方向车道的实时流量数据,采用相关的算法计算交通指数,依据交通指数调整可变导向车道的车流放行方向,匹配路口的实际车辆通行需求,从而加快路口车辆的通行速度,提高路口的车辆通行效率,减轻拥堵。适用于不同时段车流流向变化比较大的交叉口。

可变导向车道技术实战化的可行性研究

本文在推进公安交警部门警务实战化建设的背景下，以解决道路交叉口多变交通需求为导向，阐述了可变导向车道交通组织的相关概念及应用情况。通过对珠海市105国道交南坦路、人民东路交凤凰路两处路口交通流量、道路条件等情况分析调查，研究论证设置可变导向车道的必要性和可行性，提出可变导向车道的实施方案和策略，达到提高道路利用率，缓解交通拥堵状况的目的，为实现公安交警实战效能的持续改善提供科技支撑。