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.     

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%.     

信号交叉口左转车道设置研究

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信号交叉口左转车道的设置依据进行研究．假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,推导了无信号交叉口左转车道设置的左转交通量阈值表达式．根据信号交叉口与无信号交叉口的不同,建立信号交叉口左转车道设置准则模型,并讨论模型中的关键参数:受左转影响的直行车停车概率的限值和左转穿越对向车流的临界间隙．对典型情况模拟计算,对计算结果分析得出信号交叉口设置左转车道左转交通量的变化规律．该研究为左转车道的设置提供了定量化依据．     

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。     

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.     

信号交叉口虚拟左转等待区的设置研究

设置左转等待区是提高交叉口运行效率的手段之一,但某些小型交叉口不满足左转等待区设置条件。针对这个问题,本文基于冲突点法,提出一种虚拟左转等待区,建立虚拟等待区时间设置模型,保证直行与左转车辆能安全通过冲突点,利用VISSIM软件对镇平县健康路与工业路交叉口进行实例验证。仿真结果表明:交叉口运行效率得到提升,案例交叉口延误降低了4.9%,通行能力提升了3.1%,左转延误降低了9.1%,通行能力提升了13.6%。     

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。     

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．     

两相位交叉口左转车通行能力计算方法

针对传统的左转车通行能力计算方法中存在的问题,对无信号交叉口的可插车间隙理论模型进行了改进,建立了具有部分优先权的可插车间隙理论模型。通过实例对模型中的参数进行了标定,标定出具有部分优先权的左转车临界间隙为3.4 s,并代入模型计算出了左转车的通行能力,与传统模型相比,此模型的计算结果更符合实际,其平均相对误差为16.47%。     

路口拓宽条件下专用左转车道通行能力分析及设计方法研究

通过路口拓宽设置专用左转车道,是改善交叉口运行条件、提高交叉口通行能力的一种有效手段.笔者通过对双左转车道饱和流量数据的分析,提出了在设计和分析时,应对内、外侧左转车道分别进行的建议,并给出了左转车校正系数的建议值.拓宽车道宽度与饱和流量的实测数据进行回归分析,得出专用左转车道宽度与饱和流量的二项式关系模型,并依据此模型给出了宽度校正系数.采用概率与统计分析的方法,找出了拓宽车道长度、直行车比例和拓宽车道上平均车辆数的关系,并推导出拓宽车道长度与通行能力关系模型.     

客货混行信号交叉口货车专用左转车道设置方法

为了寻求客货混行交叉口货车专用左转车道的设置方法,依据效率原则,对比分析了设置货车专用左转车道前后的饱和释放流率,给出了关于饱和流率修正系数的货车专用左转车道设置临界条件。针对实际情况,结合仿真手段给出了不同转弯半径和混行比例条件下修正系数的两类计算方法。最后依据交叉口的几何特性,给出左转车道右置的几何临界条件,可以为客货混行交叉口货车专用左转车道设置提供理论依据。     

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。     

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.     

基于随机参数模型的平面信控交叉口非机动车左转设施安全分析

城市平面信控交叉口非机动车左转驾驶违法行为是路口发生交通事故的关键原因之一。针对非机动车左转现象,研究平面信控交叉口中非机动车的左转设施对信控交叉口交通安全性的影响。以盐城市平面信控交叉口为例,提取5个信控交叉口约50 h的视频数据,利用统计学的方法构建随机参数泊松交通冲突模型,分析左转非机动车的左转车速、左转交通量、左转间距、中心圈、机动车的左转导行线和交通冲突的关系。结果表明:左转车速、左转交通量、左转间距、中心圈4个变量系数估计结果参数服从正态分布;左转导行线、中心圈可显著降低交通冲突;左转车速、左转交通量和左转交通冲突呈现出显著正相关关系。     

信控交叉口公交专用车道动态共享实时控制方法

针对目前交叉口拥堵、公交专用车道利用率低的问题,提出一种信控交叉口公交专用车道动态共享实时控制方法。利用GPS定位实时获取交叉口处公交车的位置,并通过交通检测设备获取专用道内小汽车车辆数,结合主信号显示情况综合计算当前时刻公交专用道共享前后交叉口车辆总延误。将延误大小判断结果反馈给车道信号,车道信号显示红灯或绿灯以提醒司机是否能够进入公交专用道。引入受影响车辆概念,建立以减少交叉口车辆总延误为目标的公交专用车道共享控制模型。通过对当前时刻主信号显示红灯和显示绿灯两种情况分析,提出一种综合考虑车辆司乘系数、受影响车辆的交叉口延误计算方法,得到共享公交专用车道前后交叉口车辆总延误差值的表达式。利用示例数值模拟在多种不同场景下车道信号的显示情况,分析了专用道内已有车辆、公交车位置以及主信号显示情况对车道共享的影响。结果表明：该控制方法较符合实际情况,并能有效提高公交专用车道利用率,能够充分利用交叉口绿灯时间,为解决公交专用车道的动态共享、缓解道路拥堵提供了一种新的思路。     

基于风险预测的自动驾驶车辆行为决策模型

为了解决人工与自动驾驶汽车混行环境下无信号交叉口的通行权分配问题,提出基于驾驶员行为预测的自动驾驶汽车行为决策模型. 利用模糊逻辑方法构建驾驶员的风险感知模型. 基于风险均衡理论,结合可接受风险区间,预测人工驾驶汽车的行为选择策略. 构建自动驾驶汽车的综合效用函数,利用博弈论求解最优行为策略组合,实现无信号交叉口车辆协同控制. 仿真结果表明,面对异质驾驶员,自动驾驶汽车能够有效避免碰撞事故发生并提高自动驾驶汽车通过无信号交叉口的效率,保证驾驶员风险感知值处于可接受范围. 在15组实验中,有93.3%的实验组能够保证车辆通过冲突点的时间差大于可接受的安全通行间隔时间,不同情景下自动驾驶汽车的通行时间是自由流状态的1.07~2.43倍. 与无预测自私博弈模型的对比实验表明,所提模型能够显著提升自动驾驶汽车的通行效率.     

基于交叉路口道路时空网格的车辆碰撞预警方法研究

通过车-路通信构建协作型交叉路口防碰撞安全预警系统,能保证车辆在交叉路口行驶过程安全的同时,提高交叉路口的通行率,然而车辆防碰撞安全预警需要对车辆行驶路线进行准确地估计,当车辆有碰撞危险时,需要给出安全速度区间,通知车辆减速或制动. 为解决这一问题,提出了交叉路口道路时空网格车辆避碰算法,其基本思想是将交叉路口划分为多个网格,利用路侧单元根据车辆当前车速、方向预测车辆行驶轨迹即车辆所占的网格数,若在某一时刻两车占用相同的网格则会发生碰撞,此时根据车辆当前的运动状态给出车辆能避开冲突的安全速度建议. 为了对算法进行验证,在无信号灯交叉路口和有信号灯交叉路口环境中对所提出的算法进行了仿真实验和真实测试,实验结果表明,所提出的算法能准确预判出在交叉路口处于潜在碰撞危险中的车辆,并给予车速建议,证明了该系统的有效性和准确性.     

快速路出口匝道衔接段交通特性与安全分析

为了探究快速路出口匝道与下游交叉口衔接段的驾驶行为与安全特性,结合实测换道车辆轨迹数据,分析匝道衔接段车辆轨迹特性和换道位置特性. 利用交通冲突技术,以后侵入时间（PET）为指标对车辆换道风险展开分析,建立有序概率模型识别冲突严重程度的影响因素. 结果显示,用Lorentz分布模型拟合车辆换道位置效果较好,换道类型与跨越车道数对车辆换道位置有显著影响,在强制换道与跨越多车道时换道位置更靠近衔接段始端;相较于普通衔接段,匝道衔接段行车风险更高,主要冲突类型为交叉冲突;衔接段饱和度、换道位置、交叉冲突、强制换道以及违章换道与冲突严重程度显著相关. 匝道衔接段释放车辆的车头时距稳定性差,交织区排队车辆的释放受换道干扰严重.     

车辆跟驰理论的实用研究

分析了同一车道上行驶的一队汽车的跟驰特性,用车辆跟驰方程描述其运行状态,以此建立了直行车队通过灯管路口的数学模型,可用计算机求解车队中任一辆汽车在任一时刻的距离、速度和加速度,以便应用于线控和通行能力的计算。     

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。