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%.     

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。     

信号控制交叉口左转车道待行区设置研究

利用冲突点法,以后置型专用相位左转车道的待行区为例,详细分析了左转弯待行区工作原理,解释了本向左转车辆与对向直行车辆通过冲突点附近时的相互关系.根据两冲突相位车流到达冲突点时间的先后情况,得出当交叉口清空指数小于0,左转车流到达冲突点比直行车流时间长的情况,归纳了设置待行区的适宜条件.本研究把左转待行区合理地融合进我国现有的交叉口综合控制管理中进行了有益的探索.     

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.     

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。     

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。     

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。     

协调控制交叉口短车道长度和配时参数协同优化

为了优化配置共有路段上均含左转短车道的相邻协调控制交叉口的时空资源,以最大化交叉口通行能力和最小化车辆总延误为目标,以左转短车道长度和相位有效绿灯时间为决策变量,建立了交叉口周期时长与绿信比组合优化模型。为验证优化模型的有效性,设计了一个案例,使用优化模型和韦伯斯特模型分别获得每个交叉口的配时方案,并使用已有方法计算了相邻交叉口协调相位的绿时差,进而使用VISSIM软件模拟了两种配时方案下的交通流运行状况。结果显示:与韦伯斯特方法相比,本文优化方法能使交叉口车均延误降低约30%,而通过车辆数略有增加。     

信号交叉口禁左车流交通组织设计

合理组织禁左车流能够减少左转车辆的绕行延误.考虑城市道路双向机动车间为隔离栏的情况,采用排队论和概率论方法研究了"右转—掉头—直行"和"直行—掉头—右转"两种间接左转模式下掉头开口距离交叉口停车线距离的计算方法,得到"右转—掉头—直行"模式下右转车辆与相交道路直行车辆协调控制与不协调控制时掉头开口距离交叉口停车线距离的计算模型;得到"直行—掉头—右转"模式下路段设置信号灯与交叉口信号协调控制以及路段不设置信号灯时掉头开口距离交叉口停车线距离的计算模型;提出了协调控制时路段信号的"早断早启"技术及"早断早启"时间的计算方法.实例分析表明:间接左转交通组织方案可行,对于改善交叉口运行状况效果明显.     

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。