基于博弈论的行人二次过街行为研究

人行横道处的人车冲突行为对城市交通运行有着重要的影响,在没有信号控制的城市主干道上,合理地设置、组织行人过街的交通安全设施,研究不同行人的二次穿越人行横道的行为特征至关重要。博弈论是研究不同行为主体冲突时策略选择理论,本文在博弈论的基础上,进行行人二次过街特性分析,验证西安市小寨西路与长安中路交叉口向南路段行人二次过街交通设施以及交通组织的合理性。     

信号交叉口人行横道混合交通流秩序评价模型

混合交通是中国城市交通的一大典型特征,尤其在信号交叉口处的人行横道上,混合交通流量巨大,机动车、非机动车及行人的冲突十分频繁.人行横道上混合交通流的主要冲突包括:行人与行人的冲突、行人与非机动车之间的冲突、行人与右转机动车之间的冲突,这些冲突会对人行横道上混合交通流的秩序造成影响.为评价这一影响,引入秩序度的概念,针对人行横道上行人与右转车辆的冲突、行人与行人之间的冲突划分出显著的冲突区域,并对每种冲突对交通流的影响进行研究,通过统计样本中各类交通冲突对交通流的速度、加速度及轨迹等交通特性的影响,确定表征秩序度的2个特征参数,从而建立整个人行横道的秩序度评价模型.实例计算表明该模型对于提高交通管理效率、降低交通优化成本有一定作用.     

基于交通冲突的行人过街危险度研究

行人过街的危险度不仅与过街条件、过街设施有关,而且与道路上的交通量及分布情况、道路的断面形式、驾驶员的注意状态有关.运用交通冲突技术理论对行人过街过程进行分析,选择车辆制动时间距离作为判别冲突严重程度的标准.定义行人过街的危险度,研究在行人自由过街、无控制人行横道、信号控制无干扰人行横道、信号控制有干扰人行横道处等条件下行人过街的危险度的计算方法,通过算例明确了计算过程和计算方法.     

无信号控制行人过街延误的研究

行人过街延误是评价行人交通状况、衡量行人交通服务水平的一个重要标志。正确的判断个体行人穿越道路时所承受的延误对于研究、评价以及改善行人交通流乃至整个混合交通流的运行都有着极其重要的意义。笔者利用视频摄像技术调查获取了无信号控制路段,交叉口人行横道的行人与机动车交通数据,同时提出相应的无信号控制行人过街延误的计算方法,对行人过街延误通过实例来计算并验证此计算方法的可行性。     

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.     

行人-自行车共享道路的自行车交通冲突模型

以城市道路通行空间中不存在物理分隔或高差的慢行交通共享道路为对象,行人、自行车和电动自行车组成为交通方式,在建立共享道路自行车交通超越和相遇冲突数基本模型的基础上,设计实验方案并选择南京市5条典型共享路段开展交通调查。以实测数据为基础,分别建立了电动自行车超越自行车交通冲突数模型、自行车超越自行车交通冲突数模型、自行车超越行人交通冲突数模型以及自行车相遇对向行人冲突数模型,进而引入共享道路有效宽度参数,定义并建立了共享道路交通冲突强度及相关模型。敏感性计算结果表明,随着共享道路宽度的增加,行人、自行车和电动自行车交通冲突强度值均呈现减少的趋势,同等道路宽度条件下,自行车相遇对向行人冲突、自行车超越行人交通冲突强度明显大于自行车超越自行车交通冲突以及电动自行车超越自行车交通冲突强度。     

基于交通效益的路段无控制人行横道设置

为了使人行横道更好地服务于过街行人,同时不对道路上的车辆产生过大影响,对路段无控制人行横道的设置条件和选址进行了研究.分析了路段上设置与不设置无控制人行横道两种情况下的行人和机动车的运行特征,提出两种情况行人过街条件下交通总费用的计算方法,通过对比提出以总体交通效益最大为目标的路段无控制人行横道设置依据,给出分析计算流程.以交通系统的交通总费用最小为目标建立路段无控制人行横道设置的优化选址模型,采用枚举法和遗传算法进行优化选址,分别给出了计算流程和实例验证.可以用于指导城市道路路段无控制人行横道的设置,优化行人过街环境.     

信号交叉口人车交互运行元胞自动机模型构建

为了确定过街设施的形式,分析了十字信号交叉口行人步行速度及机动车排队净空间距、转向车头时距等交通运行特性,通过对人车冲突行为调查与分析,构建了行人过街可插间隙选择概率模型.以人车交互运行特性为理论基础,建立了双向6车道行人正向前进、避让、侧向前进和机动车停车线前慢启动跟驰、停车线后转向跟驰、目标车道选择规则,引入了人行横道处行人和机动车冲突判定选择规则,将行人过街规则和机动车通行规则进行了叠加,构建信号交叉口人车交互运行元胞自动机模型.以主主相交的双向6车道十字信号交叉口为例,分析了采用行人过街专用信号相位和立体过街设施形式的适用性.结果表明:当交通量不小于4 500 pcu·h-1、右转车比例不小于70%、信号周期不小于90 s、左转相位绿信比不小于50%、行人流量不小于2 700人·(h·m)-1时,应采用立体过街设施形式.     

基于NN的无信号混合交通交叉口自行车冲突避让行为建模仿真

在我国城市无信号交叉口,自行车与混合交通流的其他车辆(如机动车、自行车、行人)的冲突避让行为,难以通过传统数学方法建立准确的仿真模型.本文在以往交叉口自行车微观模型基础上,采用冲突车辆与自行车的相对位置矢量、相对速度矢量以及期望速度与实际速度相对矢量作为输入,自行车二维空间加速度矢量作为双输出的神经网络建立数学模型.利用实地采集自行车-机动车冲突、自行车-自行车冲突和自行车-行人冲突样本数据,进行神经网络训练和仿真验证,并对骑车者性别、冲突车辆类型和冲突速度进行了模型灵敏度分析.结果表明,模型能较好地反映无信号交叉口自行车与其他车辆及障碍物的冲突避让行为.     

信号交叉口的行人信号提前建模

在行人到达分布模型的基础上,利用交通波理论建立行人信号提前(LPIs)计算模型.通过统计多交叉口的行人到达位置,并考虑人行横道几何尺寸和行人密度的影响,建立行人到达分布模型.经检验,模型形状参数和尺度参数的拟合优度分别达到0.76和0.71.在行人到达分布模型的基础上,计算行人的最大排队长度,并利用交通波模型建立行人释放时间模型.建立考虑转弯车辆运行时间的LPIs计算模型,对模型进行验证并与现有模型进行对比.结果表明,与现有模型相比,所提出的模型能够根据人行横道长度、宽度和行人密度确定更合理的LPIs.     

信号交叉口行人过街速度分析

通过对哈尔滨市11个交叉口中的42条人行横道进行调查及数据的分析处理,得到总体行人平均过街速度为1．47m/s、85％位速度为174m/s、15％位造度为1．19m/s。分析了行人年龄、性别、人行横道长度、过街人数量、绿灯时间等对行人过街速度的影响．结果表明,信号交叉口的设计中,直使用15％位过街速度,可满足85％以上行人的行走要求;在老年人经常出现的地区,设计速度应为老年人的15％位速度,即1．07m/s。     

信号交叉口机动车-电动车交通流建模及仿真

为研究城市信号交叉口电动自行车在行驶过程中侵入机动车道时对机动车交通流产生的影响,建立一个适用于机动车-电动车的异质交通流模型来描述电动车侵入机动车道的场景.新建模型在原始社会力模型的基础上,引入了间隙力、跟驰力和排斥力,更加精确地描述异质交通流的特征,利用真实数据对模型进行标定和验证.在搭建真实案例仿真平台后,分析电动车的排队数量及到达率对机动车的流量及通行速度的影响.模型标定结果显示:车流量、平均速度的eMAE、eMARE和U值均小于12%,证明新建模型能较大程度还原真实交通流特征.仿真发现当电动车排队数量大于20辆时,需要采取合适的交通组织和控制方法来减少电动车和机动车的冲突.最后提出让电动车提前2~3 s的时间行驶或提前非机动车停车线等建议来提高交叉口机动车的通行能力.     

灯管平交路口混合交通自行车通行能力的研究

本文用流体模型来模拟交叉口处的自行车流,建立了新的自行车计算模型,能够较合理地描述自行车通过交叉口时的运动状态并计算自行车的通行能力。     

信号交叉口处自行车交通流的跟驰行为

首先对自行车的跟驰行为进行描述,并通过视频实验对信号交叉口自行车流的相关参数进行采集和分析。在此基础上,综合考虑自行车流运行过程中相对距离、相对速度、前车加速度、横向干扰和骑车人属性等因素对后车加速度的影响,先后构建了具有三种不同BP网络结构的跟驰模型。通过对不同BP网络训练误差的比较分析,提出了一种可以较好地反映信号交叉口处自行车群内前后车之间刺激-反应关系的跟驰模型。这对于分析混合交通流的微观运行特性,开展与混合交通相关的微观模拟等研究具有一定借鉴意义。     

混合交通下右转机动车信号配时方法

为了减少右转机动车与直行自行车之间的干扰,提高交叉口的运行效率,本文分析了两相位信号控制交叉口右转机动车与自行车之间的冲突规律以及自行车交通流的行驶特性,确定设置右转机动车信号的直行自行车流量临界值.以减少冲突和提高交叉口运行效率为目标,确定右转机动车相位绿灯起亮时刻和绿灯时长,并建立了相应的参数标定模型.以实际调查数据为基础,应用VISSIM模拟软件进行模拟验证,结果表明,设置右转机动车信号后,右转机动车延误和机非冲突明显减少.     

信号交叉口慢行交通流与机动车流冲突研究

针对信号交叉口慢行交通流与机动车流同时放行产生冲突进行研究。首先,从平均速度、动态占地面积、平均承载人数和出行成本四个方面,对慢行交通流与机动车流的特征进行分析;其次,对四路交叉口两相位慢行交通流与机动车流的主要冲突进行分析;最后,结合冲突分析结果,提出减少信号交叉口慢行交通流与机动车流的冲突点的慢行交通优先通行方法。为减少信号交叉口慢行交通流与机动车流冲突提供理论指导和方法依据。     

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.     

路段无信号控制人行横道行人过街服务水平研究

通过分析无信号控制路段人行横道处行人过街行为特性、行人可接受等待时间、行人选择通过的机动车临界时距等,建立基于间隙接受理论的行人过街阻力模型,计算得到过街阻力系数为15%的等待时间,并根据行人真实感受的聚类分析结果划分评价标准,最后据此评价行人过街服务水平。此方法结合了基于冲突和基于感受评价的优点,有效解决了以往研究中行人感受主观性、指标复杂性、实践操作困难等问题。     

面向T形交叉口的机动车相位固定最小绿灯时间计算

面向典型的T形信号控制交叉口,建立了具有6个机动车相位和3个行人相位的相位结构。引入主相位和跟随相位的概念,从相位设置、相位组合方案、相位切换过程、相位显示顺序及其基本规律等5个方面,较为系统地阐释了相位结构的设计机理。针对有行人相位跟随的3个主相位,分析了保证行人安全过街的最小绿灯时间与相位结构、最短行人过街时间、绿灯间隔时间的数值关系。在此基础上,提出了一种适用于T形交叉口的机动车相位固定最小绿灯计算方法。该算法可以为预设时间控制方案设计和交通响应控制策略开发提供有力的支持。     

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.