信号交叉口车辆排队统计方法研究

信号交叉口排队控制的关键在于排队统计．以排队检测器和感应检测器为硬件基础,检测进口车辆排队状态,设计排队统计逻辑对采集的实时信息做出规整,建立排队统计方法,为信号机提供准确的路口排队信息,提高排队控制效果．应用Vissim交通仿真软件对排队统计策略进行仿真分析,结果表明,交叉口排队信息优化了配时方案,减少了绿灯损失时间、停车次数和延误,完善了智能交通控制效果．     

饱和信号交叉口排队长度预测

通过采用自适应权重指数平滑法,对进口车道的实时流量进行预测,建立了以定数排队理论为基础的排队长度预测模型。该模型可以实现对饱和信号交叉口排队长度的预测,预测结果具有较强的自适应性,更符合交通流的实际运行状况。实际数据验证结果表明:在拥挤的交通状态下,该模型的预测精度可达到85%以上,可以满足信号配时和交通管理的需要。     

协调信号交叉口间路段上的车辆排队模型

为了描述路段上车流受上、下游信号交叉口影响而产生的集结与消散现象,通过分析协调信号交叉口间路段上的车辆排队演化过程,基于冲击波理论建立了车辆排队模型。为了验证模型的有效性,应用VISSIM交通仿真软件设计模拟方案,采集每辆车在上、下游检测器处的速度及其到达时刻,根据模型计算得到55个周期的排队消散长度和二次排队长度。结果显示,排队消散长度和二次排队长度计算值与模拟值的相对误差小于10%的周期分别占72.73%和85.45%。该模型可以用于估计协调信号交叉口间路段上的车辆排队长度,为交通控制方案的优化或调整提供理论依据。     

模拟电路的信号交叉口交通流模型

为了定量描述信号交叉口交通流的释放过程,以RLC电路的电流模型为理论基础,对交叉口交通流释放规律进行了研究。类比信号交叉口与电路相似的脉冲特性,建立了信号交叉口交通流量释放模型,并利用长春市典型交叉口实际交通调查数据对模型进行了验证。结果表明,模拟电路信号的交叉口交通流模型可以定量描述交叉口交通流释放规律。     

城市主干路交通溢流发生机理建模及其仿真

通过视频检测器获取路段的实时排队长度,结合冲击波理论和累积的输入输出方法,提出了基于“物理排队”的交通溢流发生机理模型。模型包含了动态排队长度、溢流持续时间和平均溢出长度的估计方法。模型结果与仿真结果做了对比,结果显示该模型能较为准确地反映交通溢流发生的实际状况。     

基于风险分析方法的首车疏解车头时距

构建了信号交叉口首车疏解车头时距的风险分析模型。提出了模型参数标定方法,并以北京为例,通过信号交叉口的实测数据标定了参数。根据参数标定结果,对混合交通流情况下首车疏解车头时距的分布进行了描述,并定量分析了各种影响因素的效果。结果表明,北京信号交叉口首车疏解车头时距长于其他国家和地区。它受车辆类型、交叉口环境的复杂程度和车流特性等因素影响明显。起动干扰使首车平均疏解车头时距由3.99 s增长到5.47 s,行驶干扰使之由4.15 s延长到6.65 s,极大地降低了交通运行效率。     

信号交叉口左转车道设置研究

以交叉口运行效率为目标,运用概率论、排队论和交通流理论对信号交叉口左转车道的设置依据进行研究．假设车流到达率服从泊松分布,根据左转与直行车辆的相互作用过程和运行特性,推导了无信号交叉口左转车道设置的左转交通量阈值表达式．根据信号交叉口与无信号交叉口的不同,建立信号交叉口左转车道设置准则模型,并讨论模型中的关键参数:受左转影响的直行车停车概率的限值和左转穿越对向车流的临界间隙．对典型情况模拟计算,对计算结果分析得出信号交叉口设置左转车道左转交通量的变化规律．该研究为左转车道的设置提供了定量化依据．     

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.     

自行车对相邻直行机动车交通流干扰延误研究

为了合理设计带提前右转渠化车道信号交叉口,研究了自行车交通流对机动车交通产生干扰的过程及结果.通过视频摄像的方法,在昆明、长春、吉林采集到大量的信号交叉口交通流运行数据,以饱和车头时距为分析指标,分析机动车及非机动车交通流运行特征.结果表明:在绿灯时间初,随着自行车流量的增加,部分自行车将涌入机动车行驶空间,增加了机动车交通流的运行延误.通过构建延误计算模型,对其进行验证,表明该模型具有较高的预测精度.最后应用该延误模型确定了自行车交通流对带提前右转渠化车道信号交叉口通行能力的修正系数计算模型.     

信号交叉口延误计算模型研究

利用深圳市主要信号交叉口延误实际调查结果,结合美国2000年版HCM延误模型计算结果,应用最小二乘法对模型进行修正,建立与深圳市交叉口延误相符合的延误计算模型,为深圳市信号交叉口和道路系统的分析评价提供了理论依据.     

信号交叉口利用中央分隔带左转的优化研究

对于有中央分隔带的交叉口,利用分隔带实现左转,可以减少交叉口的冲突点,减少其他相位上车流的延误,提高通行能力,但也相应地增加左转车流的延误.本文基于对利用中央分隔带的渠化设置的各车流延误计算,以交叉口总延误最小为目标,计算得到具体的交叉口设置形式.并比较设置前后的交叉口总延误,得到渠化设置的交叉口流量条件,为交叉口利用中央分隔带实现左转的优化设计提供了理论基础.最后通过具体的交叉口应用,得到了该交叉口利用中央分隔带左转设置的具体指标和方法,计算结果也证明了该交叉口渠化设置的实用性.     

无信号交叉口左转车道设置准则研究

以交叉口运行效率为目标,运用概率论、排队论和交通流理论对无信号交叉口左转车道的设置依据进行研究.设车流到达率服从泊松分布,根据左转与直行车辆的相互作用过程和运行特性,推导无信号交叉口左转车道设置的左转交通量阈值表达式,并讨论模型中的参数:受左转影响的直行车停车概率的限值、左转穿越对向车流的临界间隙和进口道车道数.对典型情况进行模拟计算,绘制了左转车道设置的准则图表.计算分析得出无信号交叉口设置左转车道左转交通量的变化规律.为左转车道的设置提供了定量化的依据.     

A Model for Capacity Considering the Interference by Pedestrian Traffic at Signal Intersections

The capacity is impacted badly by pedestrians’ violation behavior at signal intersections. In order to quantify the impact, the time-headway and the vehicular speed from start-up to reach the stable saturation flow with and without pedestrian traffic are used as the direct measurements. Using the statistical analysis, the time-headway of saturation flow is mainly affected by the position of pedestrians and the degree of pedestrians’ influence is classified into four levels. Then the speed-time profile for the vehicular acceleration at each level is fitted by Curve Fitting Software. Based on the effect to the time-headway and acceleration time, the model of capacity influenced by pedestrians is established and the influence is quantified, which enriches the fundamental theory of traffic engineering. The result shows that the vehicular capacity can be decreased by 14% at the worst case (level I ). The conclusions obtained in this paper are valuable for better management of the signal intersection.     

冰雪条件下信号交叉口交通拥堵扩散范围估计

冰雪条件下交叉口交通拥堵范围的正确估计,有助于交叉口交通控制的优化和决策。首先根据冰雪条件调查数据,分析了不同冰雪条件对饱和流率的影响,得到不同等级冰雪条件对交叉口饱和流率的折减值及其回归模型。然后基于信号交叉口车辆排队特点,将交叉口分为过饱和、不饱和以及临界饱和状态,并建立了交叉口实时车辆排队长度计算模型。最后考虑路网中各要素的相互关联和相互影响的特性,提出了冰雪条件下基于交叉口交通拥堵扩散范围估计方法。该交叉口拥堵扩散范围估计方法可作为冰雪天气条件下交叉口信号配时方案优化依据,同时对制定合理有效的交通拥挤疏导策略具有重要意义。     

Delay Analysis and Formulation Inference of Signalized Intersection for Traffic Congestion Conditions

Vehicle delay is an important measure to evaluate the signal timings of signalized intersections.When optimization the signal control parameters, delays of vehicles from all approach directions of an intersection should be considered. Based on the analysis of the vehicle delay on an approach of intersection, directed against the typical condition of a congested intersection——over-saturated condition, the paper has analyzed and inferred the intersection delay dynamic formulation, and has established the relation between intersection delay,the signal timings, vehicle arrival rate and the queue lengths, and that provides useful information for understanding vehicle delay of signalized intersection and for establishing performance index function of signal timing optimization.     

Analysis of occupation time of vehicles at urban unsignalized intersections in non-lane-based mixed traffic conditions

In India, traffic flow on roads is highly mixed in nature with wide variations in the static and dynamic characteristics of vehicles. At unsignalized intersections, vehicles generally do not follow lane discipline and ignore the rules of priority. Drivers generally become more aggressive and tend to cross the uncontrolled intersections without considering the conflicting traffic. All these conditions cause a very complex traffic situation at unsignalized intersections which have a great impact on the capacity and performance of traffic intersections. A new method called additive conflict flow (ACF) method is suitable to determine the capacity of unsignalized intersections in non-lane-based mixed traffic conditions as prevailing in India. Occupation time is the key parameter for ACF method, which is defined as the time spent by a vehicle in the conflict area at the intersection. Data for this study were collected at two three-legged unsignalized intersections (one is uncontrolled and other one is semicontrolled) in Mangalore city, India using video-graphic technique during peak periods on three consecutive week days. The occupation time of vehicles at these intersections were studied and compared. The data on conflicting traffic volume and occupation time by each subject vehicle at the conflict area were extracted from the videos using image processing software. The subject vehicles were divided into three categories: two wheelers, cars, and auto-rickshaws. Mathematical relationships were developed to relate the occupation time of different categories of vehicles with the conflicting flow of vehicles for various movements at both the intersections. It was found that occupation time increases with the increasing conflicting traffic and observed to be higher at the uncontrolled intersection compared to the semicontrolled intersection. The segregated turning movements and the presence of mini roundabout at the semicontrolled intersection reduces the conflicts of vehicular movements, which ultimately reduces the occupation time. The proposed methodology will be useful to determine the occupation time for various movements at unsignalized intersections. The models developed in the study can be used by practitioners and traffic engineers to estimate the capacity of unsignalized intersections in non-lane-based discipline and mixed traffic conditions.

     

单点相位交叉口两难区主动控制研究

为改善交叉口安全状况,提高整个交叉口的交通安全水平,考虑到交叉口因信号控制不当造成的事故原因,重点对两难区的驾驶行为进行了分析．为克服以往研究中车辆以匀速状态通过交叉口的不合理性,实时保障车辆在信号控制交叉口不发生碰撞事故,尤其是两难区的存在导致的追尾、侧面碰撞事故,提出了考虑驾驶行为的交叉口交通信号主动控制策略并对控制策略的有效性进行了仿真验证．仿真结果表明,交叉口交通信号主动控制策略有效地提高了交叉口车辆的安全性,为道路交叉口防撞提供了新方法．     

交通事故下道路通行能力与排队长度的研究

针对车道被占用对城市道路通行能力的影响及车辆排队问题,通过车辆换算、公式推导,综合分析交通事故视频中车流量数据、上游路口交通组织方案及信号配时方案和交通事故位置示意图,建立实际通行能力、事故影响力指数、交通波模型、排队长度分段函数等模型,分析道路通行能力变化过程,并给出了排队长度与实际通行能力、事故持续时间、车流量之间的关系式．     

双停车线进口道主、预信号配时协调控制模型

面向设置双停车线和预信号的交叉口进口道,以实现主、预信号配时最优化及其最佳协调为目标,建立了主信号配时参数、预信号配时参数和主、预信号相位差3类变量的集成优化模型。考虑了主、预信号前不同方向车道数、饱和流量、信号周期、各流向的流量和待行区域长度等要素和约束,并刻画了主、预信号共同作用下待行区域内不同流向(左转、直行)车辆排队状态及其演化过程。最后结合一个实际案例进行分析,结果表明:相同的交通需求条件下,本文模型相对于传统模型可以大幅度地减少满足相同饱和度约束所需要的最小绿灯时间,有效地改善了交叉口运行效率。     

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．