道路交通分流效益分析及仿真评价

提出评价交通分流效益的理论分析和仿真方法,建立道路网总行驶时间的非线性成本模型,得出分流效益的计算公式,分析影响效益的因素和临界值.针对复杂实际路网,提出用微观交通仿真软件Paramics评估分流效益的技术路线和解决方案,开发能模拟交通分流的仿真程序插件,实例验证了其有效性.     

高速公路改扩建施工区交通流特性

为了探究高速公路改扩建施工区交通流特性,结合实测数据和仿真分析,基于施工区不同控制段(警告区、过渡区和作业区)不同车道的速度、流量、饱和车头时距等分析了交通流参数的变化和车道间交通流相互影响.研究表明:过渡区是施工区交通运行的瓶颈;在不同控制段,当密度大于30辆/km时,交通流状态发生突变;在不同车道,当密度大于15辆/km时,内、外侧车道交通流呈现不同特性.基于速度-流量观测数据,建立了回归模型.分析结果表明,2-1施工区、3-2施工区交通中断前后流率下降百分比分别为8.56%、9.25%.根据施工区交通流运行特性,将施工区通行能力定义为排队通过流率,给出了通行能力计算方法,确定2-1施工区、3-2施工区通行能力分别为1 610、3 650辆/h.     

提高高速公路通行效率的可变限速控制策略

为减少高速公路常发瓶颈区域车辆行驶延误,针对提高瓶颈区域通行效率的可变限速控制策略与控制效果进行了研究。阐述了瓶颈通行能力下降现象与通行效率的关系,提出防止瓶颈区域通行能力下降的可变限速控制策略,讨论了不同瓶颈类型的可变限速控制方法与理论效果。以入口匝道交通瓶颈为例,对可变限速控制策略的效果进行仿真分析,结果表明该策略减少了车辆总通行时间25.5%,减少车辆总行驶延误56.1%,有效提升了高速公路常发瓶颈区域通行效率。     

立交区域交叉口交通信息识别概率预测

为预测立交区域交叉口交通信息识别概率,运用汽车动力学理论、驾驶员特性原理及动态交通特性获取动态识别视距值,在此基础上采用几何学及概率统计学原理建立典型车型在识别视距范围内交通信息识别框架,运用长期和短期时间序列对立交区域交叉口的交通量进行预测,形成其长期和短期时间序列的交通信息识别概率预测模型,运用实测值对识别概率预测模型仿真标定并检验其可靠性. 结果表明:长期时间序列预测下,交通量大小与交通信息识别概率具有明显的相关性,相关系数达0.849;一周时间的短期时间序列预测交通信息识别概率,其95%的置信区间的实测值与预测值相似度达87.65%,预测模型具有较好的可靠性. 预测交通信息识别概率较大的立交区域交叉口,应考虑加强交通信息灵活性设置并加强交通管控措施.     

冰雪天气下的区域交通状态实时判别

在研究现有常态天气下交通状态判别的基础上,充分考虑冰雪灾害对道路通行能力的影响,提出了适用于冰雪天气条件下的路段和交叉口的交通状态判别方法。同时考虑道路的等级、路段的通行能力以及路段长度等因素,确定了路段和交叉口的交通状态权重,实现了区域交通状态实时判别。最后利用TransModeler微观仿真软件对本文方法进行了验证。结果表明:该方法判别准确度较高、判别时间较短,为冰雪条件下交通状态研究提供了新的思路。     

高速公路施工区合流冲突风险阈值界定及交通冲突量预测

分析了高速公路施工区合流行为特性,以行车速度与合流角度作为合流交通冲突的表征参数,以冲突时间作为合流冲突风险的度量指标,建立了高速公路施工区合流冲突风险计算模型,确定了高速公路施工区不同安全状态的合流冲突风险阈值.运用灰色理论建立了高速公路施工区合流冲突预测的GM(1,1)模型,并通过合流冲突调查样本数据对该模型进行验证.结果表明:不同安全状态下的高速公路施工区合流冲突风险阈值危险、中等、安全分别为(∞,5)km/h、(3.55,5]km/h和(0,3.55]km/h;GM(1,1)高速公路施工区合流交通冲突量预测模型有效、可靠,满足精度要求.     

高速公路施工区车辆强制换道耗时生存模型

为研究高速公路施工区车辆强制换道行为及其影响因素,采用生存分析中的半参数分析方法建立强制换道耗时的乘法风险率模型.通过无人机拍摄采集高速公路施工区的车辆换道耗时及其影响因素数据,最终确立换道耗时Cox比例风险模型,对换道耗时数据进行Cox回归建模分析.结果表明:近77%的换道车辆在10 s内完成换道;小型车和中型车经养护施工区的换道耗时未发现显著性差别;对于相同的换道耗时,平峰期的累积生存率明显低于高峰期和过渡时期,而高峰期的累积生存率最高.建立的强制换道耗时生存模型可有效的定量分析车型和交通时段对高速公路施工区车辆换道行为的影响,可为高速公路施工区交通管理控制及车辆换道行为建模及仿真奠定一定的理论基础.     

高速公路交通事件评级机制研究

高速公路交通事件的发生会影响道路的通行效率,为辅助高速公路管理者掌握道路事件对交通运行的影响程度,从而对应急资源进行合理配置并实施管控方案,提出了一种基于排队论的交通事件评级机制。首先,对历史交通事件数据进行了分类分析,确定了事件严重程度的主要影响要素。其次,考虑事件发生时交通流量、占用车道数等因素对交通流运行的影响,以事件造成的排队变化速度为指标,提出了一种高速公路交通事件影响等级划分机制。最后,利用交通仿真软件SUMO对事件影响等级划分方法进行了仿真验证,该方法能够合理对交通事件影响等级进行划分。     

动态元胞传输模型仿真设计

基于元胞传输模型(Link-Node Cell Transmission Model)给出了路网交通流仿真流程.在Matlab环境下使用该流程对单向4车道高速公路上交通流进行仿真,并分析了其交通拥挤波的形成过程和消散过程.仿真结果表明:元胞传输模型能够很好地描述车辆排队形成和消散过程.因此,主干道宏观参数、交通事件的管理策略等对车辆的通行能力也有很大的影响.     

拥挤条件下可变信息板交通诱导信息对驾驶行为的影响

运用模拟的方法,研究了在拥挤条件下VMS交通诱导信息对驾驶行为的影响,得出如下结论:①VMS交通诱导信息的提供位置对交通信息的作用有很大的影响。如果交通诱导信息被合理地提供给驾驶员,路网交通的运行状况将有较大改善,其中延误减少23.7%,停车时间减少31.8%,停车次数减少38.7%;②路网交通运行状况的改善取决于所推荐的替代路径的质量。如果替代路径的质量较差,拥挤现象不但不能得到缓解而且会进一步恶化,并且在替代路径上会形成新的拥挤;③左转次数和左转通行能力是决定替代路径质量的两个关键因素。无论是以出行时间还是出行距离为依据选择替代路径,都应该考虑左转次数及左转通行能力的影响。