城市干道路段交通流速度-流量关系模型研究

结合城市干道交通流为间断流的特点,主要研究了城市干道交通流速度-流量关系。通过对实测数据的统计分析,分析城市干道路段速度与流量之间的关系,采用分段建模的方法,建立了城市干道速度-流量关系模型,对模型的结果进行了分析。可为通行能力、服务水平的研究以及交通仿真参数的修订提供理论依据,并为城市交通规划设计、管理及控制提供技术支持。     

基于非饱和条件下主干道的绿波控制设计

信号控制是城市交通管理中最常用和最有效的方法,机动车驾驶在设有若干信号灯的城市道路上时,可能会依次受到多个信号的干扰。干线协调控制将一条干道上若干相邻的交通信号连接起来,加以协调控制,以减少车辆在各交叉口上的停车时间,使干道的车辆通行顺畅。在干线协调控制理论与方法的基础上,根据单点控制F-B模型,以昆明市一二一大街干道为例,实地调查了几何特性、交通量、行车速度等交通基础数据,对各独立交叉口进行单点配时设计。应用＂图解法＂,形成了一二一大街干道的＂绿波＂设计方案,并对方案进行了定性和定量分析评价;通过指标对比,采用线控后此路段平均延误降低,车辆排队时间缩短,交通状况明显改善。     

干道交通瓶颈交叉口的红波双向协调控制模型

针对当前城市干道瓶颈交叉口交通拥堵状况,从信号控制角度提出了1种红波双向协调控制模型,对于缓解此类问题具有现实意义.模型是在流量均分思想和绿波协调控制时距图分析方法基础上建立的1种双向协调控制模型,能够针对干道瓶颈交叉口上下游交通流不同的交通控制需求分别实施红波协调控制和绿波协调控制,并通过引入红波控制参数,可以满足不同的交通控制策略需求.以佛山市顺德区南国西路为案例,通过对Vissim仿真评价数据进行协调前后对比分析,结果表明模型能够有效减小瓶颈交叉口排队长度39.48%,缩短行程时间22.01%,验证说明了模型的有效性.      

基于模糊控制算法的干道信号协调控制优化

城市干道是城市交通的主要载体,干道的畅通对提高城市道路的通行能力、缓解城市的交通拥挤起着重要的作用.城市交通系统是一种对象不确定的,结构十分复杂的大系统.城市道路交通控制主要是对交通信号的控制,针对对象的不确定性和复杂性,文章从交通信号控制的角度,对城市干道交通信号控制策略及其控制优化的参数(周期时长、绿信比、相位差)进行分析,并结合合肥市芜湖路的交通状况采用模糊控制的方法实现城市交通干道的优化协调控制.通过 Vissim 仿真,对芜湖路分别采用模糊协调控制方案、传统数解法协调控制方案及单点控制方案进行比较,结果表明模糊协调控制方案明显优于其他2种方法.     

考虑关键路径序列的干道绿波协调控制方法

传统的干道协调控制通常以协调流向的通行效率最大为优化目标, 然而在实际交通流量波动环境中, 某些非协调流向的流量在局部时段可能与协调流向相当甚至高于协调流向, 从而影响干道运行的总体效率。为了解决该问题, 研究了1种考虑关键路径序列的干道绿波协调控制方法。利用路径流量分担率和行程时间指数计算各车辆行驶路径的重要度, 并采用系统聚类算法识别干道上车辆行驶的关键路径。在此基础上构建了考虑关键路径序列的干道绿波协调控制模型: 考虑了各关键路径信号相位之间的协调关系, 设置了含0-1变量的信号相位矩阵, 并构建模型的基础约束条件; 设置了无效带宽存在性判断变量和最小重要度判断变量, 构建了考虑路径重要度的绿波带宽分配策略, 确保绿波带宽优先分配给重要度大的关键路径; 以关键路径序列加权绿波带宽总和最大为优化目标, 构建了模型的目标函数。利用VISSIM仿真软件搭建仿真环境, 以武汉市中山路4处交叉口组成的干道路段为例进行仿真验证。实验结果表明: 相比于传统的干道绿波协调控制方法和干道多路径绿波协调控制方法, 考虑关键路径序列的干道绿波协调控制方法使得干道平均延误分别减少了12.1%和4.8%, 平均排队长度分别减少了13.6%和7.6%, 平均停车次数分别下降了16.5%和9.7%;各关键路径的车辆平均行程时间与自身重要度大小严格成反比, 避免了绿波带宽的浪费。      

城市干道双向绿波协调控制方法

为了进一步提高城市干道双向绿波协调控制效果,以大量的实际工程经验为基础,总结了目前我国大部分城市干道双向绿波协调控制存在的主要问题及适用条件,提出了一种适用于不同交叉口群放行方式的双向绿波协调控制新方法,并结合某大城市实际工程案例进行了验证分析。结果表明,采用所提出的新方法后,路段行程时间缩短了47%以上。     

基于出行需求的城市多模式交通配流模型

分析了城市多模式交通系统的结构特征,基于图论提出了一种分层网络结构来描述该系统,进而研究了出行者在多模式交通网络中的复杂选择行为(包括交通模式选择和路径选择);同时考虑了不同交通模式的道路流量之间的相互干扰,基于交通需求构造了城市多模式交通网络的广义费用函数和路段阻抗函数;在此基础上,提出了城市多模式交通网络平衡配流的变分不等式模型,并设计了求解算法;最后,用一个简单算例对模型及算法的有效性进行了验证。结果表明:提出的模型及算法是有效的。     

城市混合交通网络系统优化模型及其算法

针对中国城市混合交通网络的特点,考虑影响出行者交通选择的主要因素,分析了城市混合交通网络中出行者的交通选择行为(包括交通方式选择和路径选择);从交通需求的角度出发,基于BPR公式构造了城市混合交通网络的路段阻抗函数,提出了城市混合交通网络流量分离及分配的变分不等式模型.在此基础上,以城市交通网络系统总阻抗最小为目标,以城市交通管理的政策为手段,采用双层规划方法构造了城市混合交通网络的系统优化模型,并设计了其求解算法.最后通过数值算例,分析了不同交通需求条件下,各种出行方式的流量变化情况以及应采取的系统优化策略.计算结果表明:无论在拥挤条件下还是在非拥挤条件下,优先发展公共交通都是降低网络总费用的有效手段.     

非对称放行方式下的干道双向绿波协调控制

通过对对称放行和非对称放行两种方式下的双向绿波设计进行比较,针对非对称放行方式的特点,根据绿波协调控制需求,进行独特的搭接相位设计,并在相位差的计算过程中考虑各路段行驶车速和红灯排队车辆的影响.在此基础上,提出了一种新的干道绿波协调控制实用设计方案,并通过其在昆明市滇池路上的应用验证了其准确性与有效性.     

干道协调控制相位差模型及其优化方法

通过对协调控制系统进行相位优化设计,综合考虑各路段的平均车速、车流的离散性、相交道路的转弯车流以及车辆到达的不均匀性等各种影响干道协调控制方案实施效果的主要因素后,建立了一种新的干道协调控制相位差模型.以干道控制系统的总延误与总停车次数作为相位差模型的输出,对上、下行车队在交叉口的延误规律进行了分析,并利用Matlab编程计算来实现相位差的优化.结果表明:该优化模型为解决干道协调控制相位差优化问题提供了一种新方法.     

基于路段交通量的趋势增长--概率分配路网交通量预测方法

结合中国西部地区路网的现状,以路网中各路段的历史交通量调查数据和区域经济资料为依据,利用多元回归模型对路网的正常交通量进行预测;以现状路网正常交通量为基础,利用概率分配法对新建或改建路网的转移交通量和诱增交通量进行预测,形成基于路网路段交通量调查资料的趋势增长———概率分配路网交通量预测方法。该方法继承了个别推算法的优点又摈弃了总量控制法的缺点,可操作性强,适用于西部地区的路网。     

不同快速路出口设计通行能力条件下辅路信号控制策略研究

基于元胞传输模型描述快速路出口和辅路的交通流运行,建立了包括交通流模拟模块、虚拟信号机模块和数据交换中心模块等在内的快速路出口辅路信号控制仿真系统。以北京市三环快速路蓟门桥东出口辅路信号控制系统为背景,在出口段存在通行能力瓶颈和不存在通行能力瓶颈两种实验条件下,分析了有无辅路信号控制和不同周期控制策略对系统延误和快速路出口延误的影响。得出辅路信号控制周期存在临界周期;辅路调节率控制相对基于周期的控制方式将产生更小的延误;在辅路出口不存在设计瓶颈时设置辅路信号控制的有效性大大降低等结论。     

东莞市松山湖大道入城段拥堵分析与治理措施

针对东莞市松山湖大道入城段在高峰时段发生常发性拥堵问题,从出行结构、路网布局、立交节点3个层面对交通拥堵成因进行了分析.根据《东莞市交通发展白皮书》提出的城市交通高效性发展目标、道路交通发展总体策略及道路交通治理策略,提出:近期拥堵治理以交通管理措施为主要技术手段,中期主要采取工程措施,远期则由中短期的局部性治标措施上升到立足城市布局结构、优化完善路网规划、打造高品质交通廊道的系统性治本措施.最后,对未来城市交通拥堵治理方式进行了展望.     

宁夏109国道事故多发地点处治中的交通管制

109国道事故多发地点处治过程中采用边通车边施工的方法。因此,在施工作业过程中的交通管制就显得尤为重要。以109国道事故多发地点处治过程中的交通管制为例,分析了交通管制区划分的基本原则,并对双车道公路事故多发点现场处治过程中3种典型路段(直线路段、弯道路段、交叉口路段)的交通管制进行了详细说明。     

基于竞争循环双Q网络的自适应交通信号控制

为了更加有效且可靠地自适应协调交通流量,以减少车辆的停车等待时间为目标,提出了3DRQN(Dueling Double Deep Recurrent Q Network)算法对交通信号进行控制。算法基于深度Q网络,利用竞争架构、双Q网络和目标网络提高算法的学习性能;引入了LSTM网络编码历史状态信息,减少算法对当前时刻状态信息的依赖,使算法具有更强的鲁棒性。同时,针对实际应用中定位精度不高、车辆等待时间难以获取等问题,设计了低分辨率的状态空间和基于车流压力的奖励函数。基于SUMO建立交叉口的交通流模型,使用湖北省赤壁市交叉口收集的车流数据进行测试,并与韦伯斯特固定配时的策略、全感应式的信号控制策略和基于3DQN(Dueling Double Deep Q Network)的自适应控制策略进行比较。结果表明:所提出的3DRQN算法相较上述3种方法的车辆平均等待时间减少了25%以上。同时,在不同车流量及左转比例的场景中,随着左转比例和车流量的增大,3DRQN算法的车辆平均等待时间会有明显上升,但仍能保持较好效果,在车流量为1 800 pcu·h^-1、左转比例为50%的场景下,3DRQN算法的车辆平均等待时间相比3DQN算法减少约15%,相比感应式方法减少约24%,相比固定时长的方法减少约33%。在车流激增、道路通行受限、传感器失效等特殊场景下,该算法具有良好的适应性,即使在传感器50%失效的极端场景下,也优于固定时长的策略10%以上。表明3DRQN算法具有良好的控制效果,能有效减少车辆的停车等待时间,且具有较好的鲁棒性。     

基于运输需求函数的区域高速公路网交通量预测模型

区域高速公路网是区域社会经济发展的重要基础设施,为预测区域高速公路网交通量,引入经济学中的柯布-道格拉斯生产函数,以人均GDP、人口密度为参数构建运输需求函数,基于运输需求函数构建区域高速公路网交通量预测模型。模型能以简单的因素分析基础,对区域高速公路网交通量进行预测,为区域公路网交通量预测提供了新的思路决策依据。     

基于标准通行能力的山区高速公路特殊路段线形安全评价研究

为了给道路线形质量提供检核依据,在定义了特殊路段的基础上,根据车辆运行的特征,利用流量与车速的关系建立了特殊路段实际通行能力的理论分析模型。将道路按照"平纵线形+结构物类型"的原则进行分段,通过实测代表断面的车速与交通组成计算了不同路段的实际通行能力,并根据交通组成将其标准化,得出了特殊路段线形与标准通行能力的预测模型。以相邻路段标准通行能力的差△C作为路段线形安全性评价的指标,并根据其与运行车速差的关系得到了线形安全等级划分的临界标准。结果表明:在隧道与弯坡段,使用标准通行能力指标评价线形安全性比使用运行车速指标的结果与事故的相关度更高,可弥补传统运行车速评价模型不能考虑道路类型的不足。     

高速公路沥青路面分期修建方案

基于我国目前将高速公路沥青路面结构一次建设成型的现状,在公路建设中交通量预估不准,建设资金不足,地基为软土或特殊土时,对高填深挖变换频繁路段的使用状况进行了详细论述,提出了针对上述4种情况的高速公路沥青路面应采取分期修建的方案。并结合工程实例,利用美国沥青学会(AI)所提出的分期修建工程中以剩余寿命概念为基础的设计理论,用我国规范的计算程序进行高速公路沥青路面结构设计,即拟定第一期的路面结构,用我国规范程序可算出此结构允许承担的交通量N1,根据N1和第二期的实际交通量计算出第一期末的损伤率和第二期允许承担的交通量N2,进而用我国规范程序计算第二期需加铺的沥青层厚度。经与实体工程比较,研究成果与目前的高速公路使用情况相当吻合。     

冬季道路除雪维护组织研究综述

公路运输在国民经济中具有重要地位,而北方地区不短的降雪期使冬季道路上在相应的时间内覆盖着不易自然融化的冰雪,这给车辆、行人的出行带来了很大的不便,增加了交通事故发生率,降低了货物运输的效率,严重影响到国民经济的健康发展。合理的冬季道路维护组织对于保证冬季出行交通的安全、快捷、舒适以及经济发展起着至关重要的作用。结合国内外的研究文献和相关研究报告,从道路冰雪预防与控制的角度对国内外的相关研究进行了完整的介绍和深入的评论,通过评论,为冬季道路维护组织的进一步研究提供参考。     

城市交通信号控制系统(ACTRA)应用简介及构想

介绍了ACTRA交通信号控制系统的结构、特点及其主要控制策略,并对该控制系统几种主要的系统功能以图形界面形式进行了描述.对此系统目前在北京市的初步应用进行了简要介绍,并在路段调查数据的基础上进行效果评价.提出了ACTRA系统应该如何与路线诱导系统实现数据共享和方案协调,并使交通控制中心在诱导条件下实现交通控制子区自动划分的构想,以便更好地提高路网的运行效益.