借对向出口车道左转交叉口交通控制方案优化

为提高借对向出口车道左转交叉口信号配时的科学性以及交通流运行效率,提出借对向车道左转的适用条件,将左转机动车的到达-驶离图式分为8种情况,分别建立每种情况下左转机动车的延误计算方法.以交叉口车均延误最小为目标,以周期时长、主信号与预信号各相位绿灯时间、借对向车道左转车道的长度为优化变量,建立了交叉口信号控制方案优化模型,并采用遗传算法进行求解.以算例的形式对所建立的优化方法进行验证,并与传统控制方法进行对比.结果表明:优化方法可以提高左转机动车通行能力,减少其所需绿灯时间,进而缩短交叉口周期时长;左转相位绿灯时间的缩短减小了直行相位的红灯时间,进而缩短了交叉口的车均延误,在高峰期交叉口车均延误下降比例达到23.8%.     

路口拓宽条件下专用左转车道通行能力分析及设计方法研究

通过路口拓宽设置专用左转车道,是改善交叉口运行条件、提高交叉口通行能力的一种有效手段.笔者通过对双左转车道饱和流量数据的分析,提出了在设计和分析时,应对内、外侧左转车道分别进行的建议,并给出了左转车校正系数的建议值.拓宽车道宽度与饱和流量的实测数据进行回归分析,得出专用左转车道宽度与饱和流量的二项式关系模型,并依据此模型给出了宽度校正系数.采用概率与统计分析的方法,找出了拓宽车道长度、直行车比例和拓宽车道上平均车辆数的关系,并推导出拓宽车道长度与通行能力关系模型.     

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.     

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．     

两相位交叉口车辆冲突延误模型

针对两相位信号交叉口存在的左转车流和直行车流的冲突,研究了左转车和直行车在冲突点处经历的延误。首先在借鉴无信号控制交叉口次路车流Admas延误模型的基础上,推导了信号交叉口左转车流的冲突延误计算模型;然后应用概率论、间隙理论及排队论的相关知识建立了直行车的冲突延误计算模型;最后使用烟台市的实际调查数据对两个延误模型进行了验证,其平均相对误差分别为8.93%和17.32%,说明两个模型都具有较好的实用性。     

基于车道选择及行车轨迹的左转导向线设置方法

为利用左转导向线提升交叉口车流运行安全和效率,分析了左转车辆从进口道至出口道的车道选择行为和行驶轨迹特点。根据随机效用理论建立了左转车辆出口车道选择模型,采用圆曲线和平曲线构建了左转车辆行驶轨迹模型,并提出两种左转导向线线型和3种左转车流引导方式。搭建交通仿真模型,对6种设计方案进行比选,分析了车型比例对引导效果的影响。结果发现:车辆所处进口车道、自身车型、转弯角度、同车道前车车型均显著影响左转车辆的出口车道选择行为;平曲线和圆曲线均适用于规则和不规则交叉口;设置平曲线引导左转车辆运行不仅可规范车流运行秩序而且可提升车流运行性能;为平衡通行效率和停车次数,不宜设置过多的导向线;这些结论不受车型比例影响。在城市道路交叉口,建议使用平曲线对左转车流设置导向线。当左转车道不止一条时,建议至少设置两条左转导向线。     

客货混行信号交叉口货车专用左转车道设置方法

为了寻求客货混行交叉口货车专用左转车道的设置方法,依据效率原则,对比分析了设置货车专用左转车道前后的饱和释放流率,给出了关于饱和流率修正系数的货车专用左转车道设置临界条件。针对实际情况,结合仿真手段给出了不同转弯半径和混行比例条件下修正系数的两类计算方法。最后依据交叉口的几何特性,给出左转车道右置的几何临界条件,可以为客货混行交叉口货车专用左转车道设置提供理论依据。     

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。     

基于随机参数模型的平面信控交叉口非机动车左转设施安全分析

城市平面信控交叉口非机动车左转驾驶违法行为是路口发生交通事故的关键原因之一。针对非机动车左转现象,研究平面信控交叉口中非机动车的左转设施对信控交叉口交通安全性的影响。以盐城市平面信控交叉口为例,提取5个信控交叉口约50 h的视频数据,利用统计学的方法构建随机参数泊松交通冲突模型,分析左转非机动车的左转车速、左转交通量、左转间距、中心圈、机动车的左转导行线和交通冲突的关系。结果表明:左转车速、左转交通量、左转间距、中心圈4个变量系数估计结果参数服从正态分布;左转导行线、中心圈可显著降低交通冲突;左转车速、左转交通量和左转交通冲突呈现出显著正相关关系。     

无专用左转相位十字形交叉口左转导向线计算模型

为了规范无专用左转相位下左转车辆的行驶秩序,建立了针对十字形交叉口的左转导向线计算模型。该模型包括内侧和外侧左转导向线计算模型两个部分。通过视频图像处理技术提取左转车辆全时空信息,发现使用移位指数函数拟合车辆左转轨迹结果最优,并将其作为左转导向线计算模型的基本形式。结合交叉口的几何条件,分析了避免左转车辆与对向直行、对向左转车辆冲突的临界条件,确定冲突点位置。在此基础之上,根据左转起始点、结束点和冲突点三点坐标对模型参数进行标定。最后,给出了模型的计算案例。研究成果能够为十字形交叉口左转导向线合理有效的渠化设计提供参考。     

基于流量分析的可变车道左转通行能力研究

对于机动车左转流量较大的交叉口,利用时空结合方法设置可变车道是提高城市道路交叉口左转通行能力的一种重要途径。文章根据可变车道的设置依据、设置条件及行驶规则,构建了信号交叉口可变车道左转通行能力的计算模型以及左转通行能力优化模型,通过微观仿真对模型进行了验证。结果表明:可变车道对交叉口左转通行能力的影响显著,左转通行能力的模型计算与仿真结果平均误差为4.1%,与实际通行能力接近;可变车道长度与有效绿灯时间是影响可变车道左转通行能力主要因素;通过优化模型可以得到最佳可变车道长度和有效绿灯时间,结合实际调查数据,得到经十路和舜耕路交叉口高峰期最佳左转有效绿灯时间为28 s,平峰期最佳左转有效绿灯时间为35 s。     

两相位交叉口左转交通流冲突延误改进模型

为改善两相位交叉口左转车流与直行车流冲突延误模型的适应性,解决现有冲突延误模型多以负指数分布为主描述车头时距分布与信号控制交叉口的实际运行状态不一致问题,用M3车头时距分布对冲突延误模型进行研究．首先采用M3分布来描述交叉口车头时距分布,并考虑左转车排队延误以及1个周期内绿初直行车排队数对冲突延误的影响,建立两相位交叉口冲突延误改进模型．结果表明:改进后的冲突延误模型计算得到的左转车在冲突点处的延误与实际比较吻合,从而模型的有效性得到验证．模型既完善了现有冲突延误的计算理论,又可以为信号配时进一步优化提供理论依据．     

信号交叉口左转车干扰下的行人过街特性

针对无专用左转相位情况,研究了人行横道处左转车干扰下的行人过街特性,采用视频图像处理技术对行人过街过程的全时空信息进行提取,分析了行人过街过程中受到干扰后的轨迹和速度等参数的变化规律。在此基础上,将左转机动车干扰下出现的典型行人过街行为归类,分析左转机动车及绿灯时间共同作用下的行人过街特性,最后统计由于左转机动车对行人过街行为刺激而导致的行人干扰延误值变化状况,研究成果可为交叉口行人过街的信号配时和左转相位的设置等提供依据。     

非严格优先权下无左转专用相位直行车辆轨迹模型建立

首先,通过大量实测数据对非严格优先权下有、无左转专用相位直行车辆轨迹在交叉口内3个断面的分布特性进行分析。然后,根据实际交通运行状况提出驾驶员避让对向左转车流的决策过程,并考虑交叉口几何尺寸、直行车辆进入交叉口时的初始速度、直行车辆与对向左转车辆横向安全距离等因素对轨迹的约束作用,建立了无左转专用相位下直行车辆的轨迹偏移模型。最后,通过实际数据验证了模型的有效性。研究成果有助于深入理解非严格优先权下无左转专用相位的直行车流运行机理,为交通流微观仿真提供理论基础。     

左转立交式环形交叉口概念设计研究

为缓解城市道路交叉口处左转车流对交叉口通行能力带来的压力,通过对十字交叉路口及现有环形交叉路口交通流线的分析,基于环形交叉口提出部分左转立体化的概念设计:将4条道路中向左转车流较多的2条左转车道进行立体化:通过将部分左转车流从交叉口分流出去,从而缓角环形交叉口的交通混乱状况。利用VISSIM软件针对无信号控制交叉口和有信号控制交叉口分别进行仿真分析,证实了左转立交式环形交叉口车流通行较普通环形交叉口具有明显优势。     

信号交叉口虚拟左转等待区的设置研究

设置左转等待区是提高交叉口运行效率的手段之一,但某些小型交叉口不满足左转等待区设置条件。针对这个问题,本文基于冲突点法,提出一种虚拟左转等待区,建立虚拟等待区时间设置模型,保证直行与左转车辆能安全通过冲突点,利用VISSIM软件对镇平县健康路与工业路交叉口进行实例验证。仿真结果表明:交叉口运行效率得到提升,案例交叉口延误降低了4.9%,通行能力提升了3.1%,左转延误降低了9.1%,通行能力提升了13.6%。     

平行流交叉口左转非机动车钩形转弯优化设计

为提升平行流交叉口的运行效率，消除左转非机动车和直行机动车冲突，将钩形转弯的概念引入到平行流交叉口设计中，给出非机动车过街控制策略，并结合机动车通行和行人过街，将其整合到一个统一的优化模型中。考虑信号相位相序、绿灯时长、周期时长、左转非机动车待行区容量、非机动车清空时长、车道平衡等约束条件，以机动车通过量最大为优化目标，建立线性规划优化模型。研究结果表明：两步过街和优化设计解决了左转非机动车安全过街问题，是平行流交叉口非机动车过街设置的有效替代设计方案；在低高两种流量场景下，相对于常规设计，两步过街分别降低了35.02%、55.52%的机动车延误，优化设计分别降低了42.71%、65.60%的机动车延误；两步过街会造成左转非机动车延误大幅增加，不适用于左转非机动车流量较高的场景；常规设计机动车最大通过量受直行机动车流量和左转非机动车流量的影响最为严重，说明消除左转非机动车和直行机动车冲突，对提升交叉口通行能力作用显著，有助于推动绿色出行发展。     

分离式专用双左转车道的释放特性

运用概率论和数理统计分析了分离式双左转车道的利用特性和饱和流率特性。利用视频图像处理技术对分离式左转车辆在交叉口内的时空运行特性进行了描述和分析,得出分离式双左转两股车流在运行过程中存在相互干扰的结论。研究成果可为分离式专用双左转车道的设置以及优化信号配时提供理论依据。     

单位进出口路段信号控制方法

分析了单位进出口停驶左转车对直行车通行效率的影响,利用概率论及交通流理论建立不同信号控制方案下的路段车均延误模型,通过理论分析,对比改进前后两方案路段车道车均延误,得到不同机动车流量下的最优控制方案。最后,对提出的方案进行仿真试验,结果与理论分析相吻合,证明了提出方案的合理性。研究成果可为单位进出口路段的信号控制提供理论依据。     

基于相交道路左转饱和交通量的MULTIBAND改进模型

为降低相交道路左转饱和交通量对干线车流的影响,提高干线协调控制效益,在MULTIBAND模型的基础上,对于相交道路左转交通量在周期内饱和的交叉口,在计算其下游路段绿波带宽时,将相交道路的部分左转相位时间计入协调方向相位中,并在模型中考虑相交道路左转相位早闭或滞后于协调方向相位对带宽求解的影响.模型的求解和仿真表明,改进的MULTIBAND模型不仅更有利于获得最大带宽,并能有效降低干道中直行车辆的延误和交叉口停车概率,尤其是相交道路左转相位处于滞后相序时,控制效果更为明显.