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.     

逆向可变车道交叉口仿真与优化

为研究逆向可变车道交叉口设置参数与通行效率的关系,实地调查设置逆向可变车道交叉口的参数并评估运行情况,采用VISSIM交通仿真方法,建立逆向可变车道交叉口仿真基础模型,以通行效率最大为评价标准,综合考虑信号配时方法、逆向可变车道数量、逆向可变车道长度3个设置因素,变动参数开展多方案仿真,确定参数变化对通行效率的影响规律。结果表明：逆向可变车道设置长度应考虑左转交通量大小、设置数量、交叉口配时等因素综合确定。左转交通量较低时进行配时优化可以大幅降低交通延误,不适宜设置逆向可变车道;左转交通量较高时,增加逆向可变车道设置数量可以显著降低车均延误,当设置2条逆向可变车道采用配时优化方案的交叉口通行效率最高,可以降低交通延误约66%～79%。确定逆向可变车道的设置条件为左转车流量大于230 pcu/h、进口道饱和度大于0.8,并提出主信号相位配时优化控制策略以及预信号开启时间与关闭时间的计算方法,为逆向可变车道交叉口设置提供参考和依据。     

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。     

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．     

信号交叉口左转保护-许可相位转换阈值研究

介绍了一种在信号交叉口建立左转保护相位的新方法，确立了在许可左转运行状态下，保护相位和许可相位转换的阈值，基于交叉口交通优化的原则，根据大量的实测数据，利用多变量回归模型技术，建立了三种情况下的回归关系式，第一种情况考虑的是专用左转车道的运行，而另外两种情况考虑的是共用左转车道的运行，实例验算表明了从许可相到保护相转换阈值建立的可行性和可预测性。     

双开口式出口道左转交叉口信号配时优化模型

为解决在综合功能区设置过长时单开口式出口道左转交叉口应用效果不佳的问题,提出了双开口式出口道左转交叉口控制策略。通过解析单、双开口式运行机理,构建逆流左转车道理论通行能力计算模型,以机动车通过量最大为优化目标,建立信号配时优化模型。结果表明,若常规左转车道数等于预信号开口车道数,两种开口方式理论通行能力是相同的,而当常规左转车道数大于预信号开口车道数时,双开口式的理论通行能力大于单开口式;敏感性分析发现出口道左转交叉口理论通行能力随综合功能区总长度、左转比例的变化总体上呈先增后减的趋势,双开口式综合功能区总长度宜在80～100 m。     

设有待行区的左转车道通行能力计算方法研究

为量化待行区的设置对左转车道通行能力的影响,分析了其特性,以饱和流率法为基础,建立了设有待行区的左转车道通行能力模型;利用线性回归方法确定了损失时间的计算公式。通过待行区设置前后左转车道的通行能力对比分析发现,通行能力提高幅度与待行区长度、损失时间有关。研究成果将为信号交叉口的规划、设计、改造、交通组织、信号配时以及交通运行评价提供理论依据。     

基于仿真的公交专用间接左转车道优化设置研究

针对于T形交叉口早晚高峰期间公交车左转并线造成对直行车辆延误导致机动车通行效率降低的问题进行研究.采用设置公交专用间接左转车道的方法对交叉口进行优化设计,并利用VISSIM微观仿真模型对北京现况某T型路口仿真.选取平均延误时间与排队长度作为评价指标,建立不同交通量下车辆延误、排队长度的曲线,得出优化设计的使用条件以及应用优化方案后的优化结果,为公交专用间接左转车道的设置提供一定的设计依据.     

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%.     

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。     

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.     

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。     

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.     

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。     

Analysis of opposing left-turn conflicts based on traffic conflict technology

The relationship between the opposing left-turn conflict and the traffic participants was analyzed in this study. Based on the traffic conflict technology, the image data were collected in a real traffic situation. The relationship was investigated under two different conditions. The number of opposing left-turn conflicts was positively correlated with the number of left-turn vehicles while the ratio of left-turn vehicles to opposing vehicles was less than 1, and showed a positive correlation with the number of opposing-through vehicles when the ratio of left-turn vehicles to opposing vehicles was more than 1. In other words, the opposing left-turn risk was positively correlated with the number of the minor traffic participants, which had a negative effect on the whole traffic system operation.     

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.     

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.

     

信号交叉口展宽车道交通运行特性

为了解信号交叉口展宽车道的交通运行特性,采用现场调查和统计分析相结合的方法,对设置展宽车道的平面交叉口进行现场观测,选取交通量、车头时距、车道使用率和事故类型4项指标作为特征参数,分析各参数的变化规律,进而获得展宽车道的交通运行特性.研究表明:展宽车道在提高信号交叉口通行能力的同时,其车头时距具有明显的"两阶段"性,同时具有车道使用率低、刮擦事故多的特征.展宽车道设置时,需配合交通标志标线布设措施,做好渐变段、视距及下游长度优化设计.