考虑右转车干扰的信号交叉口直行车辆轨迹预测

相交道路右转车辆干扰下的直行车辆轨迹扰动现象成为城市道路信号交叉口交通运行的安全隐患,为提高直行车驾驶人对驶入右转车辆的应对能力并做出正确决策,对于直行车辆扰动轨迹的可靠预测至关重要。研究通过将不同状态下的直行车辆轨迹分布特征与相交道路右转车运行信息相关联,在车辆受扰轨迹识别的基础上将碰撞时间(TTC)指标作为输入层加入模型,构建了3层高斯混合-输入输出隐马尔可夫模型(GMM-IOHMM),提出了一种考虑信号交叉口被交道路右转车对本面直行车作用程度的直行车辆受扰轨迹预测方法。实验结果表明:改进模型相比于传统的隐马尔可夫模型(HMM)在模型训练时能够更好地拟合实际的轨迹数据,且相比于传统的时间序列模型,GMM-IOHMM模型的拟合效果取得较大提升;可将TTC≤4.5 s且偏航角大于2.35°作为直行车辆轨迹扰动的判别标准。轨迹预测结果能够更加准确地判断直行车辆与周围车辆发生冲突的可能性,可作为受扰直行车及同行其他车辆辅助驾驶系统设计的重要依据。

车联网环境下右转车礼让行人速度引导

为了减缓过街行人对不受信号灯控的右转机动车流的阻断影响,通过车联网环境下交叉口控制中心可获取的行人与右转车辆信息,在践行礼让行人的前提下,建立效率优先的车速引导模型,使右转车辆可根据过街行人的情况,灵活地调整车速,尽可能的做到不停车快速通过。基于python与交通仿真软件vissim对该方法进行仿真验证,模拟对比了传统驾驶模式以及本文提出的控制策略下的交叉口通行情况,结果表明:在400 pcu/h、800 pcu/h行人流量下的平均车辆行程时间减少30.73%、64.62%;在800 pcu/h行人流量下,机动车流量在500~800pcu/h的燃油消耗量优化较为明显,平均下降了41.9%。

铁水联运车船直取模式下陆域轨道与栈桥轨道“十字”转车盘连接技术研究

铁水联运中陆域轨道与栈桥轨道的转向连接,传统上是采用曲线连接方式,水中桥墩过多占用河道和宝贵的岸线资源,引起通航和防洪问题。“十字”轨道转车盘是一种新型的铁路轨道转向设备,通过该项设备可以在小空间范围内实现铁路车辆的转向,且转向效率高,经济性好,节能环保,特别适用于铁水联运车船直取模式下陆域轨道与栈桥轨道的转向连接。通过这种新型转向设备可以避免铁路对河道和岸线资源的占用,降低工程造价,减少施工和建设难度,对铁水联运车船直取模式的发展具有很好的推动作用。

城市道路交叉口左转车道设置分析

城市道路交叉口作为路网的节点,承担了不同流向的车流和行人流。其中,左转车流对交叉口通行能力和交通安全的影响尤为重要。因此,对不同左转车道设置方式的车辆流线进行分析,发现采取“内移”的方式增设左转车道可以避免左转车辆和直行车辆交织变道;然后提出了一种可以变相“内移”左转车道的鱼腹形交通导流线优化设置方式,并借助VISSIM仿真软件对采用不同左转车道增设方式的交叉口通行能力进行了分析计算;最后以北京市某道路交叉口为例进行了仿真验证。分析结果表明:优化后的鱼腹形交通导流线在对左转车辆和直行车辆有序分流的同时,还能保证左转车道有足够的排队长度,较未设置鱼腹形交通导流线的车道,可在一定程度上降低交叉口总车均延误。

双开口式逆流左转车道几何设计及信号配时优化

为解决单开口式(即仅有1个预信号开口)逆流左转车道(即通过预信号控制动态借用的出口车道)的长度与左转交通需求匹配效果不佳的问题,通过对单开口式逆流左转车道的设计进行分析,提出1种双开口式(即设置2个预信号开口)逆流左转车道的设计及控制方法。结合逆流左转车道的车辆运行规则,分析单开口式、双开口式逆流左转车道上车辆排队行为特征差异,构建逆流左转车道通行能力计算模型和延误计算模型。考虑主预信号协调控制、饱和度、交通波传递等约束条件,以车均延误最小为优化目标,采用0-1变量表示各个预信号开口是否启用,将常规设计、单开口式、双开口式信号配时整合到1个统一的混合整数非线性规划优化模型中,并给出逆流左转车道长度的设计依据。通过案例分析发现:①在逆流左转车道长度为80 m时,交叉口通行能力提升幅度最大;②当通行能力满足需求时,逆流左转车道长度越短,交叉口延误降低越明显;③若为保证通行能力而采用较长的逆流左转车道时,双开口式逆流左转车道通行效率优于单开口式;④综合考虑延误、通行能力等因素,单开口式逆流左转车道长度宜设置为40~60 m,而双开口式宜设置为80 m左右;⑤双开口式逆流左转车道可根据需要选择是否启用每个预信号开口,应用较为灵活,适用于各种流量场景。

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。

基于回转车床的正多面体车削及刀尖轨迹仿真

通过对一种正多边形回转车削简易装置的分析,阐述了正多边形回转车削成形原理,并建立了刀尖相对于工件的轨迹方程。在此基础上论述了正多边形边长误差的产生及修正,并对其直线度误差的产生作了较详细的分析,为保证回转车削多面体零件的精度提供了理论依据,提高了多面体加工的效率。使用VB语言编程对刀尖轨迹进行了动态仿真,从仿真得到的刀尖轨迹曲线,更好地证明了正多边形轨迹在回转车床上的实现。

基于VISSIM仿真的内侧左转车流延误分析

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.

保护相位下左转车道存储段长度计算

以左转交通量、周期长度、左转绿灯时间为变量,运用排队论和概率论,从满足左转排队车辆停放需求的角度,对信号交叉口进口道设置为左转保护相位且仅有1条左转专用车道时的左转车道存储段长度展开研究.基于M/M/1排队系统,建立了保护相位下单条左转车道存储段长度计算的理论模型.在此基础上,讨论了模型的适用条件和实用性,分析了存储段长度随饱和度、左转交通量的变化规律,综合考虑空间几何条件、服务质量、经济性能,指出排队车辆数不宜超过20辆,当置信概率为95%时,实用饱和度区间为[0,0.8].讨论了置信概率、设计交通量及单位车辆停放长度等参数的取值方法.对典型情况计算、分析,提出极限交通量和极限排队长度、临界交通量和临界排队长度2组便于工程应用的概念,并绘制图表.制定了应用图表确定存储段长度的流程.该研究为交叉口采用左转保护相位且进口道仅设置1条左转车道的存储段长度确定提供了依据,修订后,也可以用于直行及右转车流排队长度和车道长度的计算.

考虑行人和非机动车的借道左转车道设置方法研究

针对借道左转交叉口交通组织方式,研究借道左转车道设置条件,提出了考虑行人和非机动车的主信号、预信号借道左转交叉口配时优化方法,以及进出口车道平衡度评价指标.以苏州市人民路-十梓街交叉口为例进行实证研究,并结合VISSIM仿真,对比分析优化前后交叉口中各车道的延误指标、平衡度指标及二者关联关系.结果表明:优化后交叉口各相位车均延误减少的同时,车道平衡度更加趋向合理,二者之间具有关联性,即延误指标和平衡度指标均能有效评价交叉口的运行情况.

共用左转车道通行能力比较分析

在不同车道配置、信号配时和直左交通量的情况下,将两种研究共用左转车道通行能力的方法(即1994《美国通行能力手册》和中国《城市道路设计规范》中的方法)进行了比较分析。结果表明:随着左转交通量的增加,共用车道的通行能力相应降低;当周期长从60s增加到90s,具有相同有效绿信比的进口道通行能力有所降低。具有相同总绿信比的长周期的通行能力略有增加;当左转交通量超过一个定值时,进口道的总需求交通量超过通行能力。改进信号相位相序,实施左转保护相位可解决这一问题。

回转车床上的正多面体零件加工及误差分析

介绍了正多面体类零件在回转车床上的车削成形原理,建立了刀尖相对于工件的轨迹方程。在此基础上对正多边形各边的直线度误差作了较详细的分析,推导出了误差的最大值与工件和刀具的中心距为a,刀刃回转半径为rm k之间的关系,为任意正多边形的误差计算提供了理论依据,从而在保证加工精度的前提下实现了多面体零件的回转车削,提高了加工效率。

行人干扰对左转车流速度和加速规律影响及量化

中国信号交叉口中,机非干扰现象十分普遍.本文通过实际调查,以无行人影响的左转饱和车流为基础,通过显著分析方法,量化了行人位置(转弯车流内、外侧与距离)、人数对专用左转车流车速的影响,并根据严重程度将影响划分为4个等级,同时拟合了各级影响下排队车辆起步后的速度时间变化曲线.研究结果表明:(1)行人距车流距离是显著影响因素,而行人人数不是;(2)车流两侧同时有行人对饱和车流造成的影响,与其中较严重的单侧行人影响情况相同;(3)排队车辆在加速过程中的速度变化曲线呈'S'型,行人对车流影响越严重,车流加速到饱和流所需时间越长,饱和流车速越低,但不影响速度—时间曲线线型——'S'型.这些结论可为科学的交通管理奠定基础.

信号交叉口右转车道饱和流量研究

针对我国现有道路交通条件下典型的信号控制交叉口,对不同车道宽度、转弯半径的右转车道的饱和车头时距进行现场测定.在确定和排除了数据中的异常值后进行数据分布分析,结果表明右转车道饱和车头时距服从对数正态分布或正态分布.考虑右转车道宽度、转弯半径的影响,给出了右转车道饱和流量的回归计算模型.比较结果表明,所给计算模型比美国HCM2000(Highway Capacity Manual 2000)更符合国内的实际情况.

信号交叉口右转车流行程时间计算方法

为定量研究右转机动车通过信号交叉口的运行效率,以组合负指数分布表征直行非机动车流车头时距,负指数分布表征右转车流车头时距,以可插车间隙理论、排队论为基础建立行程时间模型,并利用实地调查数据,对所建模型与常用的主路车流车头时距服从负指数分布的模型进行对比分析.结果表明:右转车流率、跟随车头时距、临界间隙对行程时间均有显著影响,所提出的右转车流行程时间计算方法有效、适用.

平面交叉口左转车道的几何设计方法研究

针对平面交叉口左转车道的设计方法进行研究,参考发达国家平交路口安全设计规范,分析现有的设计技术规范中不合理的因素,从左转车道的布置、车道宽度的确定、车道长度的确定、过渡段的设计等几个方面,进行了详细的分析研究,提出了平面交叉口左转车道的几何设计方法。

城市道路交叉口借道右转车道设置方法

为了弥补交叉口空间布局中对借道右转车道研究的不足,分析了借道右转车辆在两相邻交叉口间的运行过程,将两交叉口间距分为四部分。采用波动理论、考虑驾驶员的操作顺适性以及采用概率论方法,建立了借道右转的右转车道适宜开口位置模型、借道右转的绿化带开口长度模型和路段右转车辆的合流段长度模型,在此基础上得到了实施借道右转的两交叉口最小间距模型。实例分析表明,所得模型符合两相邻交叉口间的交通流运行实际,对于判断两相邻交叉口是否适合于设置借道右转,以及设置借道右转时如何对各构成部分进行分析具有指导意义。

信号交叉口右转车道饱和流率部分影响因素研究

针对北京市典型信号交叉口,对右转车辆饱和车头时距进行现场测定.通过编写计算机程序对数据分析处理,排除了数据中的异常值,结果表明右转车辆饱和车头时距服从正态分布.研究了交通组成、车道宽度和转弯半径对右转车道饱和流率的影响,给出了基于上述三项影响因素的右转车道饱和流率计算模型.

考虑左转车道饱和度的左弯待转区设置研究

合理的左弯待转区设置可以大幅度提高左转车辆的通行效率。首先,针对不同交通饱和度的左转车道,探究了左弯待转区的设置条件及设置效益;其次,通过考虑待转区容量、绿灯间隔时间和机动车微观特性等因素,修正了左转车道通行能力模型;最后,基于南京市交通调查和VISSIM仿真分析,验证上述修正模型。研究结果表明:1)左弯待转区的渠化设计利于左转车道通行能力的提升,但随着交通饱和度的增大,通行能力的增量减小,左转车辆的最大排队长度增大;2)通过VISSIM仿真分析,在考虑了待转区容量等因素对左转车道通行能力的影响后,修正的左转车道通行能力模型可将误差控制在2%以下。

许可相位下左转车道存储段长度计算

以左转交通量、周期长度、左转绿灯时间、对向交通量为变量,运用交通流理论和排队论,从满足左转排队车辆停车需求的角度,对信号交叉口进口道设置左转许可相位和一条左转专用车道时的左转车道存储段长度展开研究。基于M/M/1排队系统,建立许可相位下单条左转车道存储段长度计算的理论模型。在此基础上,讨论模型的适用条件和实用性,分析存储段长度随饱和度、左转交通量的变化规律,综合考虑空间几何条件、服务质量、经济性能,指出排队车辆数不宜超过20辆,如置信概率为95%,则实用饱和度区间为[0,0.8]。讨论置信概率、设计交通量及单位车辆停放长度等参数的取值方法。对典型情况计算、分析,提出极限交通量、极限排队长度、临界交通量、临界排队长度两组便于工程应用的概念,并绘制图表。制定应用图表确定存储段长度的流程;讨论设计快速校核表的制定和应用。该研究为交叉口采用左转许可相位且进口道仅设置一条左转车道的存储段长度确定提供依据,也可作为左转专用相位的设置依据。