Analysis and Simulation of Acceptance Gap Control System for Complicated Entrance Ramp on HighClass Roadway

The acceptance gap micro control system applies to the entrance ramp in which the prior consideration is given to the merging safety. Based on the actual condition of interchanges and the vehicle composition in our country, the traffic characteristics for high class roadways are analyzed and the system simulation model is developed. A simulation example is also given in the paper. Through the simulation, the optimal ramp control plan can be obtained.

A Study on Location of Facilities of Acceptable Gap Control System of the Entrance Ramp on Expressway

The concept of control system of acceptable gap in the entrance ramp, the construction of the minimum acceptable gap and the method of determining it are introduced. On the above-mentioned basis and by taking the Chinas reality into consideration, the issues on the design of control system of acceptable gap are approached in this paper.

基于主线密度预测的快速路入口匝道控制方法

针对快速路入口匝道区域拥堵问题,本文提出一种基于交通密度预测的入口匝道控制方法。通过分析快速路匝道区域的交通特性,定义交通流缓行状态,利用经典宏观交通流模型对快速路主线的历史密度进行统计,基于速度、密度参数进行聚类分析量化缓行状态交通参数特征。基于城市交通流的日变化特性,利用时间序列模型对交通密度进行短期预测,基于预测结果识别缓行状态。针对交通缓行状态,提出一种快速路主线交通密度与入口匝道排队长度的协同控制模型,通过控制入口匝道进而控制主线下游密度不超过临界密度,利用PSO-PID(Particle Swarm Optimization-Proportional Integral Derivative Control)算法对控制模型进行求解。以南昌市洪都大道快速路为例,对晚高峰缓行时段进行仿真分析,并与经典的匝道控制方案进行对比分析。结果表明:本文模型相较ALINEA模型,将匝道调节率提高11.0%,匝道平均排队长度和平均延误分别降低了14.8%和13.5%。

V2X环境下基于圆风险域的交通冲突识别模型

为提高快速路匝道区域合流冲突的识别精度,并缓解合流冲突提供决策依据,提出一种V2X(vehicle to everything)环境下基于圆风险域的交通冲突识别模型.通过V2X技术实时获取车辆位置和速度,以冲突风险时间为关键参数,分析主线车辆和匝道车辆的不同运动状态特性;引入风险域概念,结合车辆运动学,构建基于圆风险域冲突识别模型,进而通过两圆的位置关系表征两车之间的运动关系,实现交通冲突的识别;为细化冲突风险程度,采用累计频率曲线法判定冲突风险程度等级.仿真结果表明,采用冲突识别模型的识别率相比未采用时提高25.81%,说明该模型能有效识别匝道合流冲突,提高通行效率,并可为V2X环境下匝道合流车辆提供安全预警.

城市快速路叠层剪刀叉匝道的提出及其应用分析

快速路匝道的布局和组合设计是影响快速路匝道组合区内平均车速乃至全线通行效率的关键因素。在常规剪刀叉匝道方案理论的基础上,针对主线地道接主线高架情况,创新性地提出叠层剪刀叉匝道方案,并在漕宝路快速路设计中进行了应用实践。该方案能达到用地集约、景观轻盈、结构经济、线形顺畅等效果。同时,对叠层匝道的结构布置和接地后的交通组织设计进行了说明,为快速路匝道的组合设计提供了一种新思路和设计参考。

城市中心区长大隧道总体设计研究

分离过境交通、承担部分到发交通的长大隧道是缓解城市中心城区交通拥堵、提高路网承载力、改善城市交通与环境的有效手段。文章首先分析了当前国内城市中心城区的交通特征和存在问题,并对国内外中心城区地下道路规划和设计案例进行研究;其次结合上海市几个长大隧道规划和总体方案设计,概括一般长大隧道的车道规模、净空、车道宽度、施工工法选择、出入口匝道布置方案和出入口匝道的组织形式。研究系统地阐述了长大隧道的主要技术标准、建设规模和工法选择,并分析了长大隧道出入口匝道设计方案,旨在为城市中心区长大隧道的总体方案设计提供参考思路。

高速公路互通式立体交叉出入口安全性研究综述

高速公路互通式立交是保障高速公路正常运行的关键节点,而主线出入口是互通立交的重要组成部分,同时也是互通区交通流特性最为复杂的路段。国内外学者对互通式立交的安全性展开了较多研究,并取得了一系列成果,但由于互通式立交出入口的复杂性,相关研究并不系统。为此,以高速公路互通式立交以及高速公路出入口的安全性为主题进行文献分析,得到高速公路互通立交出入口安全性的研究热点,从几何设计指标、安全性评价方法以及运行速度3个方面对研究成果进行梳理与综合评述。研究结果表明:(1)我国现行规范对变速车道长度的考虑因素过于单一,与车辆实际运行中的变速距离需求不吻合;规范中对互通立交分合流端视距的规定,未针对车辆性能、驾驶人对道路交通环境的感知-反应时间进行优化;(2)目前对分合流鼻端的研究主要从二维角度开展,几何设计指标研究重点未聚焦于平纵指标的组合效果;(3)事故统计法、层次分析法以及模糊综合评价法在高速公路安全评价中应用较多,事故统计法可以客观的反映道路安全状态,但依赖于事故统计数据的准确性,层次分析法可以较好的构建安全性评价指标体系,但指标赋权较主观,使得评价结论不稳定,模糊综合评价方法对系统安全水平的准确评价依赖于隶属函数的选择,对研究人员的专业性提出了较高的要求;(4)现行规范的线形协调性、连续性的评价标准以传统方法?v85为基础,该方法假设基础与实际相悖,高估了道路的安全性能,针对不同车型在不同出入口形式的运行速度预测模型有待深入研究。得到针对相关研究的建议与展望如下:(1)变速车道研究可以基于驾驶行为,优先考虑对变速车道上加速度变化趋势进行研究;(2)出入口视距研究应考虑复杂道路条件、视觉刺激下的反应时间,结合不同车型的车辆特性展开研究;在事故统计方法、预测模型基础上,可结合出入口特点进一步优化,并用相对成熟的安全评价方法进行检验;(3)出入口处的运行速度研究可考虑以浮动车辆数据(floating vehicle data,FCD)为主,龙门架及雷达测速数据为辅对车辆实际行驶速度变化过程进行研究。

快速路匝道入口智能网联车协同合并控制研究

针对快速路匝道入口场景在高车流量的情况下容易发生交通拥堵的问题,提出了一种快速路匝道入口智能网联车(connected and automated vehicles,CAV)协同合并控制的解决方案,将问题解耦成多车顺序决策和车辆运动规划两部分。其中多车顺序决策对通行效率起到重要作用,因此设计了一种基于状态评价模型(state evaluation model,SEM)的多车顺序决策算法。该算法首先建立状态空间并初始化,考虑通行效率和车辆延迟设计状态评价函数,通过状态转移关系选择出最优状态,最终回溯得到最优通行顺序。根据车辆状态和到达冲突点时间,控制器实时推导各车辆纵向速度的解析解,实现车辆运动规划。仿真和实验结果表明,该方案在满足交通系统实时性要求的同时能有效提高快速路匝道入口的通行效率,缩短车辆延迟,降低燃油消耗。

多点进出型城市地下道路出入口匝道设计研究

交通拥堵成为当今城市发展所面临的普遍问题,受地面资源的约束以及人们对环境品质要求的提高,世界各地越来越重视利用地下道路来解决城市交通和环境问题。在分析了城市地下道路出入口匝道与地上的差异基础上,结合国内外工程案例,研究了城市地下道路的出入口匝道总体布置、出入口设置形式、变速车道、分合流端视距保障等方面的设计技术,并应用于苏州星港街地下道路。研究结果表明,多点进出型城市地下道路出入口设计与地上道路存在差异,需要采用适合地下环境特点的线形指标以及交通安全设施,以提高行车安全,本研究也可为未来城市地下道路的出入口匝道设计和技术标准的制定提供参考。

基于仿真的快速路入口匝道控制实验设计

在剖析快速路入口匝道定时、感应控制方法原理的基础上,结合仿真软件VISSIM,给出了快速路入口匝道定时控制、感应控制的实验方法和实验步骤。结合具体的道路交通数据,给出了实验设计的案例,结合实验结果对两种控制方法的适用性进行了探索性分析。给出了控制实验的应用效果。该实验可以促进学生对理论知识的掌握,提高解决实际问题的能力,提高对复杂的交通实际和交通科技的适应能力。

高速公路互通式立交连续出口和入口间距研究

探讨主线和匝道连续分合流时相邻匝道的间距问题,根据每种分合流驾驶行为具体分析,分为主线连续分流及合流、匝道连续分流及合流4种情况,使用车辆变道模型、驾驶员标志识别规律、驾驶规律等方法进行研究。计算可得现行规范对主线侧连续分流匝道间距值规定较小,不推荐使用主线侧连续分流,而匝道连续分合流计算值比现行规范小,可在用地条件或其他条件限制下采用本文计算值。

城市路外停车场出入口交通组织分析

从分析城市道路路外停车设施出入口对城市动态交通的影响入手 ,运用排队论方法进行了停车场入口道长度的设计 ,设计了停车场出入口交通组织方式 ,并根据不同路外停车场规模、不同车辆驶入 (驶出 )率、不同周边道路交通流条件对停车场出口道设置的影响 ,进行停车场出口道通行能力及服务水平计算方法研究和评价分析 。

高速公路入口匝道与限速标志的交通控制

本文基于高速公路车辆群动态离散非线性模型,应用现代控制理论中的离散极大值原理,提出并推导了对高速公路入口匝道与限速标志同时采取控制的方案,并按此对沈大公路交通控制进行了仿真研究,其结果为高速公路的管理部门提供了计算机交通控制系统的初步方案。

入口下倾旋风分离器分离特性的数值模拟

在欧拉-拉格朗日坐标系中,采用混合网格,对入口下倾旋风分离器内的气固两相非稳态流动特性进行了数值模拟,其中,对气相部分采用了雷诺应力湍流模型,对颗粒使用离散相模型来模拟,颗粒分布采用Rosin-Rammler模型,并用随机轨道模型和涡生存时间模型来模拟颗粒的扩散效应,同时引入了Tabakoff壁面反弹恢复系数以获得更加精确的除尘效率.仿真结果表明,螺旋下倾入口结构能有效减轻旋流除尘器内气体自身的压缩现象,消除上灰环,起到良好的节能增效作用.

互通立交区安全性评价研究

互通式立交是高速公路重要构造物之一,也是路网中车流转换的重要节点,在设计阶段对互通立交方案进行安全性分析评价是保证后期运营安全的基础。目前国内在进行互通立交安全性评价方面还存在一些不足,这里从互通立交设计中经常存在的问题出发,探讨互通立交安全性评价工作应关注的重点和要点,以期对互通立交设计和评价工作有所帮助。

平面埋入式进气道的口面参数选择与试验验证

为了提高飞行器的隐身性能和降低其迎风阻力,采用具有平面腹部的低雷达截面外形机身与埋入式进气道的组合是一种良好的解决方案。但迄今尚未有成熟的平面埋入式进气道设计方法可供借鉴,为此对平面埋入式进气道口面参数进行了组合对比研究,旨在通过口面参数的选择来改善进气道的气动性能。在此基础上,选择一组口面参数设计了一梯形进口的平面埋入式进气道方案,并进行了高速风洞试验验证。研究结果表明:(1)进口侧棱决定了所产生的卷吸涡的强度,而前唇口导流角决定了进口段的横向压力梯度,两者均是驱动主流进入进气道内部的关键因素,为此对进气道总压恢复系数和周向畸变指数均有着重要影响;后唇口型线特征参数对进气道出口总压高低压区的分布起着调节作用,为此可以作为控制周向畸变指数的一种辅助措施。(2)合适的口面参数能明显改善平面埋入式进气道的性能。选取23°导流角、4°侧棱角以及30°后唇口型线特征参数组合进行了方案设计和风洞试验验证,在Ma0=0.7,α=-2°～8°,β=0°～2°的范围内,进气道的总压恢复系数在0.920～0.952之间,周向畸变指数在1.142%～2.237%之间,达到了实用水平。(3)研究范围内,攻角的增加有利于改善平面埋入式进气道的总压恢复系数和周向畸变指数。

地下道路匝道入口段车辆运行特征

采用驾驶模拟器研究了地下道路匝道入口段车辆的运行特征。试验场景包括从左侧进入主线和从右侧进入主线,并分别设置一级、二级和三级服务水平的主线交通流环境。采集了匝道入口段车辆的行驶速度、加速度、横向偏移量及位置信息等数据,通过配对样本t检验和单因素方差分析了车辆运行特征的影响因素。结果表明,匝道布置方式、主线交通环境等因素对匝道汇入车辆的运行特征均有显著影响。最后通过回归分析建立了车辆在加速车道的行驶距离回归模型。

基于PET算法的匝道合流区交通冲突识别模型

为了识别入口匝道汇入车辆与主线直行车辆间的交通冲突,开展了匝道合流区车辆交通冲突识别研究.本文结合车辆运动信息,考虑车辆尺寸对交通冲突的影响,构建了基于后侵入时间(Post Encroachment Time,PET)算法的匝道合流区冲突识别模型;给出车辆交通冲突严重程度的确定方法,采用仿真分析验证了所建模型的有效性.结合实测交通数据,确定了PET阈值范围.结果表明,采用后侵入时间算法的匝道合流区交通冲突识别准确率为91.71%,说明该模型能有效识别匝道合流区的潜在冲突.研究成果可为车路协同环境下匝道合流车辆提供安全预警,进而减少车辆碰撞事故的发生,提升整个交织区域的道路交通安全水平.

车库出入口坡道噪声影响因素及预测

选取城市居住区中典型地下车库,在优化其出入口噪声采样点布置和同步采样点分组基础上,通过对噪声样本的声学分析,研究了车库出入口坡道噪声与坡道结构、坡度、线形、上下坡等相关因素的关系.通过对平直混凝土路面车库出入口噪声影响预测值的修正,建立了车库出入口坡道噪声影响预测模式.

基于遗传算法的动态模糊神经网络城市快速路入口匝道控制

为了实现城市快速路的入口匝道智能动态控制,通过建立入口匝道数学模型,并应用具有递归环节的动态模糊神经网络于匝道控制系统中。在模糊神经网络第二层中加入内部反馈连接,使控制系统更好地响应复杂多变的交通状况,解决了以往静态网络无法处理的暂态问题。控制入口匝道的动态模糊神经网络使用遗传算法与反向传播BP算法相结合来训练,遗传算法的宏观搜索能力及鲁棒性强等优点有效地避免了神经网络算法易陷入局部极小及震荡效应等缺点。通过仿真结果,验证了基于动态模糊神经网络的控制算法相对于经典的ALINEA入口匝道控制算法具有改善,能够更好地保证城市快速路的通行效率。