城市快速路交织区换车道次数与车速、密度的关系实证研究

城市快速路交织区的换车道行为是通行能力损失的重要原因,常常导致降低道路的安全等级.以往研究证实换车道行为对交通流的特性具有重要影响,但缺乏量化实证分析.通过对给定交通条件和道路条件的成都市城市快速路交织区4级服务水平上半部状态(设计速度为60 km/h,v/c值为0.81～1.0,密度≤42 pcu/(km· ln))下的4个观测点的5 min间隔内速度、换车道次数、密度的实测数据进行统计分析,在此基础上,建立了不同车道上换车道次数与速度和交通流密度之间的系列最优拟合模型,并将拟合效果与现有模型效果进行了比对,认为文中提出的拟合模型更适合描述4级服务水平上半部下城市快速路交织区的交通流特性.     

苜蓿叶立交集散车道连续入出口最小间距研究

《公路路线设计规范》（JTG D20—2017）中对互通式立体交叉同侧入口与下游出口（简称连续入出口）之间的间距尚未规定,当连续入出口距离较小时,交织车流相互影响,不仅降低通行能力,还会影响区域交通安全．本研究选择苜蓿叶立交主线设置集散车道的情况,通过分析此区域车辆运行特性,确定连续入出口最小间距的计算模型．根据《公路通行能力手册》确定交织类型与交织区车辆速度等关键参数,计算出交织区长度与饱和度,并对交织区长度和服务水平进行检验,提出苜蓿叶立交集散车道连续入出口最小间距推荐值．利用VisSim软件构建连续入出口路段的交通仿真模型,以冲突率为安全性评价指标,对不同设计速度组合下最小间距推荐值的仿真冲突率进行评价．结果表明,推荐的入出口最小间距安全水平为安全、较安全和临界安全,故间距推荐值合理．研究成果可为苜蓿叶立交集散车道的连续入出口设计提供参考,完善相关规范与设计细则．     

考虑车道拥堵和排队回溢的路口信号控制模型

为有效应对过饱和交通对信号控制的需求,首先构建宏观交通流模型以模拟排队过程的动态演化和刻画相邻车道间车流的相互作用;在此基础上,分别建立左转和直行排队回溢阻挡下的排队长度计算模型并以两者加权求和最小为目标函数,同时约束周期时长、有效绿灯时间、路段存储能力,以此提出考虑车道拥堵和排队回溢的路口信号控制模型;最后,运用VISSIM对北京市兴华大街与清源路交叉口仿真,并对比现状方案、F-Webster-B-Cobber(F-B)方案、所提出优化方案的效果.优化方案下:路口通行能力较现状提升136 pcu/h、较F-B提升312 pcu/h;车均延误较现状降低1.7 s、较F-B降低9.6 s;各进口均未出现严重排队溢出现象.结果表明所构建的信号控制模型对单点过饱和路口应用的有效性.     

高速公路主线相互合流至出口最小间距的研究

针对高速公路主线相互合流紧接主线的出口路段间距过小,可能导致驾驶员错过出口或发生交通安全事故的现象,以高速公路主线相互合流至主线出口最小间距为研究对象,确定满足其需求的最小长度.基于驾驶员不熟悉路况的最不利情况下,研究主线相互合流至主线出口之间的间距需考虑6个部分,分别是主线相互合流构造距离、车流重新分布距离、认读标志距离、车辆换道距离、安全确认距离及出口减速段.从安全角度出发,建立主线相互合流构造距离计算模型;结合主线相互合流后的交通流特性,根据不同的主线相互合流方式及车道数,确定换道类型和换道次数,并以此计算出车流重新分布所需距离.根据车辆进行换道时的特征和轨迹,建立五阶多项式换道模型,计算车辆换道距离;提出最小间距建议值,并对建议值进行仿真验证.结果表明,当且仅当间距大于等于建议值时,冲突率满足模糊隶属度评价,安全水平为安全.最小间距计算模型合理可靠,据此计算的最小间距建议值可保证行车安全.     

四川什邡市某水厂臭氧-生物活性炭深度处理工艺分析

对四川什邡市某水厂臭氧-生物活性炭(O3/BAC)深度处理工艺进行分析,阐述了O3/BAC工艺的工程经验和措施,具体工艺方案为:在有空气分离制氧企业的城市,当臭氧耗量Q≤60 kgO3/h时选择外购液氧,反之可考虑现场空气分离制氧;预臭氧氧化效果与O3加注量Q的相关性大于接触时间T的影响,若原水需杀藻,T建议≥5 min;主臭氧接触池三段式最佳投加比例为4∶3∶3,控制CT值(CT≥4 min.mg/L)对杀灭"两虫"有表征意义;活性炭吸附与结构性能的关键指标建议值为:碘值≥900 mg.g-1,亚甲兰值≥150 mg.g-1,比表面积≥1000 m2.g-1,总孔容积≥0.6 cc.g-1;炭滤池上设透光密封罩,炭层下增加500 mm砂层,并降低设计滤速对保障运行安全、降低微生物穿透滤层的风险有利。     

基于水力损失计算的离心泵叶轮叶片出口安放角选择方法

为提高离心泵的效率,在泵叶轮内水力损失计算的基础上,通过推导建立叶轮水力效率和流量、转速、叶片数、比转速、出口安放角及叶轮设计系数的函数关系。据此关系,针对一台Q=100 m3/h、H=34 m、n=2 900 r/min的泵,编写性能预测程序,得出不同叶片数、不同k₀取值下的叶片出口安放角和水力效率的关系,可知当叶片数Z=5、β₂=29°、k₀=4.2时,叶轮水力效率最高。按设计参数设计叶轮,并构建叶轮和蜗壳模型,利用FULENT软件对其内部流场进行数值模拟,得出在设计参数下泵的水力效率达到89.43%,证明了用所提出的方法可以设计出高效的离心泵叶轮。     

基于交通仿真的高速公路客货分线设置条件

针对高速公路客货分线相关理论及行业规范的不完善,结合国内外客货分离的基本理论和实施状况,提出了高速公路客货分线的概念,并对客货分线的3种型式进行了适应性研究.探讨了客货分线建设的必要性,并运用层次分析法和VISSIM仿真对其进行定性和定量分析.结果表明:当由层次分析综合评判法计算的值大于5时,考虑实施客货分线;当道路交通量小于3 500辆/h且货车比率小于30%时,高速公路不适宜实施客货分线;当道路交通量大于4 500辆/h且货车比率为30%~40%时,高速公路适宜实施客货分线,且单向客货专用车道数均为2条;当道路交通量大于4 500辆/h且货车比率大于40%时,高速公路适宜实施客货分线,且单向客车专用车道数为2条,货车专用车道数为3条.     

占道施工影响下区域路网容量计算与关键路段识别方法

为研究占道施工事件对区域路网络容量的影响,基于双层规划理论,构建了考虑路段通行能力约束的区域路网络容量计算模型,并设计了求解算法。通过VISSIM仿真软件,确定了施工区段通行能力基准值,对实际通行能力与各影响因素之间的定量关系进行分析,给出了占道施工条件下实际通行能力计算方法。结合交通流分配结果、边介值、蓄意破坏前后路网效率变化率给出了占道施工期区域关键路段识别方法。最后以哈尔滨市阿城区的路网为案例,通过手机信令数据获取得到出行需求分布,计算占道施工前后的路网容量,并对占道施工期阿城区路网进行了重要度排序。研究表明:初始条件下区域路网络容量为38 445 pcu/h,施工时为36 865 pcu/h,路网络容量值减少了4.1%。     

城市快速路出口辅路附加车道长度的仿真研究

以现场实测道路交通数据为基础,对VISSIM微观仿真模型进行标定及有效性检验,分析了出口通行能力的影响因素.以出口速度及流量为评价指标,研究了不同交通流量组合情况下附加车道长度的变化规律.结果表明,附加车道长度与辅路及出口流量大小有关,出口附加车道合理长度为100~120 m,条件受限时取100 m.     

城市快速路出口附加车道渠化长度仿真研究

以现场实测道路交通数据为基础，对VISSIM微观仿真模型进行标定及有效性检验，以出口速度及流量为评价指标研究不同交通流量组合下附加车道渠化长度的变化规律．研究表明，合理的渠化长度可改善出口交通状况，提高辅路及出口通行能力，建议出口附加车道渠化长度取值20m．     

智能网联环境下管理车道设置策略与影响因素分析

为探索人工驾驶车辆（human driven vehicle,HDV）与自动驾驶车辆（connected and autonomous vehicle,CAV）构成的新型混合交通流的运行规律,研究不同管理车道设置策略对城市快速路新型混合交通流产生的影响。首先,基于不同种类车辆间跟驰与专用道选择概率间的耦合关系,定量描述了不同管理车道设置策略条件下快速路通行能力演变机理。基于此,利用SUMO仿真平台分析了新型混合交通流条件下车辆延误的变化规律。最后,通过对车辆换道类型与换道间隙分析,研究了不同管理车道设置策略对交通流车辆间碰撞风险的影响。结果表明:CAV渗透率低于30%或大于80%,且只限制HDV在普通车道通行时,通行能力最大;CAV渗透率介于30%~80%之间,应考虑设置公交和CAV专用车道;设置公交和CAV专用车道但不限制其通行路权时,路段平均延误最小且几乎不受CAV渗透率的影响;当只为CAV或多乘员车辆（high-occupancy vehicle,HOV）设置管理车道时,会增加车辆碰撞风险。这说明CAV渗透率是建立合理的管理车道设置策略的重要参考因素,CAV渗透率对设置管理车道路段的通行能力有很大影响,而路段平均延误和交通流车辆间碰撞风险则更受管理车道设置策略的影响。     

信号交叉口车道功能划分方法

以进口车道数与路段车道数的匹配和进口道与出口道的匹配为原则,研究了信号交叉口车道功能划分。包括进口道设计、出口道设计和进口道车道功能设计等。与以往不同,该方法将出口车道的设置考虑在内,并详细讨论了出口车道数的确定方法,使车道功能划分矩阵更加合理,避免了因出口道通行能力不足而引起的交叉口交通阻塞。     

车道被占用后道路通行能力变化的数学模型分析

为了定量研究车道被占用对城市道路实际通行能力的影响。本文根据所给条件,运用EXCEL和origin8.5等软件对视频采集的数据进行分析和处理,构建正弦函数模型描述道路通行能力的变化情况,建立小球堆积模型模拟不同车道被占用对道路通行能力的影响差异。并由此分析了在给定条件下车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量间的关系。     

Capacity models on expressway near a bus bay stop with an access

To determinate the expressway capacity near a bus bay stop with an access, capacity models on the expressway near a bus stop with an access were developed on the basis of gap acceptance theory and queuing theory. Depending on a bus stop position to an entrance or an exit ramp, the capacity models were developed for four cases. Bus bay stops with overflow and bus bay stops without overflow were considered. A comparison of simulation experiment and model calculation was carried out. Results show that the suggested models have high accuracy and reliability, at bus arrival rate below 60 vehicles per hour(veh/h) or vehicle volumes at the entrance and the exit below 200 passenger cars units per hour(pcu/h), and there are no significant difference in the capacities for four cases. When bus arrival rate is above 240 veh/h, the capacities of all four cases will decline rapidly. With berth number increasing, the increasing of the capacities is no obvious for four cases. As the bus arrival rate and vehicle volumes at the entrance and the exit increase, bus stops located downstream of an entrance and upstream of an exit have a remarkably effect on the capacities. The latter case is much heavier than the former. Those results can be used to traffic design and optimization on urban expressway near a bus stop with an access.     

Cellular automation model for analyzing capacity of branch road section

In order to reduce the traffic pressure of urban arterial road with the rational utilization of the branch road, the vehicle meeting behavior on the branch road without divided lane was described, and the cellular automation (CA) model was put forward by introducing meeting behavior to reflect the relation between safe meeting speed and road width. The numerical simulation results depict several relation curves between road section capacity, speed and road width under different directional distributions of traffic flow, as well as the curves between the major and minor direction saturation flow, speed and road width. These relation characteristics indicate that except the one-way road section capacity and speed remaining unchanged, other road section capacities and speeds under different directional distributions increase with the increase of road width. On narrow road, the two-way traffic capacity and speed are less than those of one-way traffic; on wide road, the two-way traffic capacity doubles that of one-way traffic, but their speeds are almost the same. As the directional distribution moves to an even distribution of 50/50, the major direction saturation flows and speeds as well as the minor direction speeds tend to decease, while the minor direction saturation flow tends to increase.