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平行流交叉口车道控制与信号配时组合优化 被引量：1
1
作者 宋浪 王健 +1 位作者 杨璐 安实 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1647-1658,共12页
为了提升平行流交叉口实际应用的灵活性,提出车道控制与信号配时组合优化方法,将单向、非对称双向、对称双向、三向、四向设置与布设方向组合共16种方案整合到优化模型中,通过修正交通冲突矩阵自动生成相位相序方案.构建混合整数线性规... 为了提升平行流交叉口实际应用的灵活性,提出车道控制与信号配时组合优化方法,将单向、非对称双向、对称双向、三向、四向设置与布设方向组合共16种方案整合到优化模型中,通过修正交通冲突矩阵自动生成相位相序方案.构建混合整数线性规划模型,实现交叉口设置方案选择、车道分配和信号配时的组合优化.结果表明,在各种流量场景下,对称双向、三向、四向设置方案相较于常规交叉口分别能够提升约20%、20%、50%的通行能力,单向、非对称双向设置方案通行能力与常规交叉口接近,说明平行流交叉口不宜采用单向、非对称双向设置.四向设置方案通行能力的提升幅度最大,最大值能达到70.51%.对称双向和三向设置方案的通行能力提升相差不大,但三向设置在不对称流量场景中的表现优于对称双向设置. 展开更多
关键词 交通工程 控制方法 混合整数线性规划 平行流交叉口 移位左转
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平行流交叉口信号控制策略及效益分析 被引量：15
2
作者 安实 宋浪 +1 位作者 王健 杨璐 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期75-82,共8页
为解决平行流交叉口左转多次停车问题,实现同一相位放行左转、直行和右转车流的同时,所有流向车辆最多停车一次,对平行流交叉口进行设计,提出两种设计方案,对比已有方案,选择左转右置的平行流交叉口作为研究对象,探讨其优劣.根据车流运... 为解决平行流交叉口左转多次停车问题,实现同一相位放行左转、直行和右转车流的同时,所有流向车辆最多停车一次,对平行流交叉口进行设计,提出两种设计方案,对比已有方案,选择左转右置的平行流交叉口作为研究对象,探讨其优劣.根据车流运行特征,以车辆不存在二次停车,车车不冲突作为约束条件,建立优化模型,并进行效益分析.结果显示,与传统经典十字交叉口控制相比,平行流交叉口使通行能力提升60%以上,车均延误下降约70%.本文提出的控制策略,在不牺牲车辆权益的情况下,能消除左转和直行冲突,提升交叉口通行能力,为平行流交叉口研究提供一个新的视角. 展开更多
关键词 交通工程 控制策略 优化模型 平行流交叉口 移位左转 非常规交叉口
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平行流交叉口行人过街控制策略研究 被引量：9
3
作者 安实 宋浪 +1 位作者 王健 杨璐 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期64-71,共8页
为解决平行流交叉口行人与机动车冲突问题,考虑行人与机动车在冲突点为寻找间隙穿越的交替穿插的抢行博弈过程,重新设计行人过街信号相位方案,提出人车搭接相位行人过街模式;考虑行人专用相位过街模式,给出两种行人过街模式的信号控制策... 为解决平行流交叉口行人与机动车冲突问题,考虑行人与机动车在冲突点为寻找间隙穿越的交替穿插的抢行博弈过程,重新设计行人过街信号相位方案,提出人车搭接相位行人过街模式;考虑行人专用相位过街模式,给出两种行人过街模式的信号控制策略;构建优化模型,并对模型等价变换,降低计算复杂度.结果显示:常规交叉口处于高饱和状态时,两种行人过街模式下平行流交叉口分别降低了73.8%、50.3%的车均延误,故人车搭接相位过街模式效益更优;人车搭接相位过街模式与不考虑行人过街模式相比,交叉口车均延误仅增加0.6~3.8 s·pcu-1.研究成果可为平行流交叉口行人信号配时提供理论依据. 展开更多
关键词 交通工程 行人过街 非线性规划 平行流交叉口 移位左转 非常规交叉口
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平行流交叉口左转非机动车钩形转弯优化设计 被引量：6
4
作者 宋浪 胡晓伟 +1 位作者 杨滨毓 安实 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-9,共9页
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、... 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。 展开更多
关键词 交通工程 左转非机动车 线性规划 平行流交叉口 钩形转弯 行人过街
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平行流交叉口设计方法研究及通行效益分析 被引量：6
5
作者 张化中 邹志宁 +2 位作者 俞山川 王小军 杨宝宝 《公路交通技术》 2021年第3期145-151,共7页
为解决常规交叉口左转和直行冲突问题,提出了一种创新设计的平行流交叉口,探讨了其信号配时方案及VISSIM仿真研究方法,给出了临界车流、主预信号协调、移位左转车道长度、预信号交叉口长度等信号配时依据,并比较了平行流交叉口和常规交... 为解决常规交叉口左转和直行冲突问题,提出了一种创新设计的平行流交叉口,探讨了其信号配时方案及VISSIM仿真研究方法,给出了临界车流、主预信号协调、移位左转车道长度、预信号交叉口长度等信号配时依据,并比较了平行流交叉口和常规交叉口的通行效益。仿真结果表明,平行流交叉口能够提升交叉口通行效益,在低、中、高3种流量场景下,相对于常规交叉口,车均延误分别降低了45.63%、57.42%、75.55%,车均停车次数分别降低了7.5%、11.49%、48.10%,且当常规交叉口处于过饱和状态时,采用平行流交叉口效益更优。 展开更多
关键词 交通控制 仿真分析 平行流交叉口 移位左转 信号配时
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平行流交叉口延误计算及信号配时鲁棒优化模型
6
作者 宋浪 王健 +2 位作者 杨滨毓 安实 安文娟 《交通信息与安全》 CSCD 北大核心 2023年第5期64-73,共10页
为解决平行流交叉口在实际应用中因交通波动导致主预信号协调效果不佳、移位左转车道上车辆排队溢出等问题,研究了基于情景的鲁棒优化控制方法。通过解析平行流交叉口交通运行机理,确定了交通需求、饱和流率和运行车速的随机波动会影响... 为解决平行流交叉口在实际应用中因交通波动导致主预信号协调效果不佳、移位左转车道上车辆排队溢出等问题,研究了基于情景的鲁棒优化控制方法。通过解析平行流交叉口交通运行机理,确定了交通需求、饱和流率和运行车速的随机波动会影响其运行稳定性,以此关联时变交通供给与平行流交叉口控制的耦合特征。进而构建了车均延误平均值-标准差目标函数,利用权重系数直观反映决策者对通行效率和稳定性偏好程度。在此基础上,考虑主预信号协调控制、车道功能划分、车道清空等约束条件,建立了平行流交叉口鲁棒优化模型。结合移位左转车道上车辆运行规则,基于车辆到达-驶离图式推导给出延误计算模型。研究结果表明:延误模型仿真验证中,左转和直行车均延误相对误差绝对值的平均值不超过3%,且最大值不超过6%,拟合效果较好。案例分析中,鲁棒优化相对于确定性优化,在延误均值仅增加2.24%的情况下,延误标准差降低了21.23%,说明鲁棒优化在几乎不损失交叉口通行效率的前提下,提高了平行流交叉口运行稳定性,使信号控制更符合实际交通运行需要。敏感性分析中,目标函数值随移位左转车道长度、设计速度的增加呈先减后增的变化趋势,故设计阶段移位左转车道长度的取值应与交通需求相匹配,而主预信号直行相位差计算过程中设计速度的取值应比现场调查的实际运行速度平均值略大。 展开更多
关键词 交通工程 平行流交叉口 信号控制 鲁棒优化 移位左转 延误模型
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对称两向平行流交叉口信号配时优化控制研究
7
作者 许世勇 马倩 +1 位作者 李志锋 杨倩荣 《公路交通技术》 2023年第3期176-183,共8页
为解决传统常规道路交叉口中因设置有左转专用相位导致主路通行效率下降的问题,提出了一种对称两向的平行流交叉口设计方案。通过分析对称两向平行流交叉口的车辆运行规则,制定信号控制相位方案,以交叉口车均延误最小化为目标建立信号... 为解决传统常规道路交叉口中因设置有左转专用相位导致主路通行效率下降的问题,提出了一种对称两向的平行流交叉口设计方案。通过分析对称两向平行流交叉口的车辆运行规则,制定信号控制相位方案,以交叉口车均延误最小化为目标建立信号配时优化模型。根据各转向车辆到达-驶离图式,推导了对称两向平行流交叉口延误计算模型,并通过VISSIM仿真进行验证。仿真结果表明,当两者车均延误相对误差绝对值的最大值不超过5%时,模型拟合效果较好。应用案例分析发现,对称两向平行流交叉口相对于常规交叉口能够降低30%以上的车均延误,同时在对称两向平行流交叉口设计中,将移位左转车道设置在主路的通行效率要优于支路。 展开更多
关键词 交通工程 控制策略 非线性规划 对称两向平行流交叉口 移位左转
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T型交叉口移位左转几何设计及信号配时优化 被引量：4
8
作者 王旭 安文娟 +1 位作者 王少飞 朱湧 《公路交通技术》 2022年第6期149-155,共7页
为降低T型交叉口中左转和直行冲突对通行效率的影响,通过分析T型交叉口移位左转设计车辆运行规则,协调主预信号配时,制定信号控制相位方案,以避免车辆二次停车,提出了T型交叉口移位左转几何设计方法,包括平行流交叉口和连续流交叉口2种... 为降低T型交叉口中左转和直行冲突对通行效率的影响,通过分析T型交叉口移位左转设计车辆运行规则,协调主预信号配时,制定信号控制相位方案,以避免车辆二次停车,提出了T型交叉口移位左转几何设计方法,包括平行流交叉口和连续流交叉口2种移位左转设计。以T型交叉口车均延误最小化作为优化目标,建立T型交叉口移位左转设计信号配时优化模型,并进行案例分析。结果表明:1)相对于常规设计,采用移位左转设计能降低20%~40%的车均延误,有效提升了T型交叉口通行效率;2)对比平行流交叉口和连续流交叉口2种移位左转设计,当主路左转交通流量较大时,宜采用连续流交叉口设计,当支路左转交通流量较大时,宜采用平行流交叉口设计。 展开更多
关键词 交通工程 信号控制 非线性规划 平行流交叉口 连续流交叉口 移位左转
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非常规交叉口设计研究现状与展望 被引量：24
9
作者 安实 宋浪 +2 位作者 王健 王雅晴 胡晓伟 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期1-20,共20页
为促进非常规交叉口设计在中国的创新应用,选取U型回转、菱形互通式立交、借用出口车道左转、串联交叉口、连续流交叉口和平行流交叉口,系统梳理了各种类型非常规交叉口的几何布局、信号相位相序方案和控制策略,从理论研究和交通安全效... 为促进非常规交叉口设计在中国的创新应用,选取U型回转、菱形互通式立交、借用出口车道左转、串联交叉口、连续流交叉口和平行流交叉口,系统梳理了各种类型非常规交叉口的几何布局、信号相位相序方案和控制策略,从理论研究和交通安全效益层面回顾了近10年来非常规交叉口的研究成果,探讨了各种类型非常规交叉口在中国应用的可行性。分析结果表明:非常规交叉口信号配时建模和求解没有困难,且大多文献采用精确求解算法;非常规交叉口效益评估结果根据文献研究对象和问题的不同存在差异,但总体来看,U型回转不宜设在左转比例过高的交叉口,菱形互通式立交适合于高速公路和快速路,借用出口车道左转在左转比例较高的交叉口表现较好,串联交叉口在过饱和状态下的效益最优,连续流交叉口和平行流交叉口在对称需求下的效益更佳;在交通安全方面,设置U型回转和菱形互通式立交可以降低事故发生的可能性,但其他几种类型非常规交叉口由于数据量较少或缺乏数据,还没有得到统一的结论;因非常规交叉口运行规则与驾驶人的认知存在差异,在开放初期驾驶人会存在困惑,采用驾驶人培训、前车提示和交警现场引导等措施是有效的,自动驾驶技术与非常规交叉口设计相结合更有望加快非常规交叉口的应用和推广;整体来看,U型回转、借用出口车道左转和串联交叉口在中国的应用前景良好,菱形互通式立交在中国的适用性还需结合国内交通现况进一步探讨,连续流交叉口和平行流交叉口由于运行规则复杂,需先试点运行再逐步推广。 展开更多
关键词 交通控制 非常规交叉口 综述 U型回转 菱形互通式立交 借用出口车道左转 串联交叉口 连续流交叉口 平行流交叉口 移位左转
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基于冲击波理论的PFI几何信号相位控制模型
10
作者 焦彦利 林向楠 +3 位作者 骆中斌 乔小龙 马艺芸 潘兵宏 《公路交通技术》 2024年第6期165-176,共12页
针对国内新型非常规交叉口平行流交叉口(PFI)研究不充分、规范不完善及应用有限等问题,建立交叉口几何信号相位控制模型,对PFI的几何布局和信号协调进行研究。以交通流冲击波理论为基础,分析PFI中各处停车线的排队情况,并建立PFI几何信... 针对国内新型非常规交叉口平行流交叉口(PFI)研究不充分、规范不完善及应用有限等问题,建立交叉口几何信号相位控制模型,对PFI的几何布局和信号协调进行研究。以交通流冲击波理论为基础,分析PFI中各处停车线的排队情况,并建立PFI几何信号相位控制模型;通过设定一系列约束条件,提出最小周期条件下满足排队不溢出的模型参数求解方法;同时,基于交通仿真模拟,构建传统平交口和改进PFI方案的VISSIM仿真模型,并结合实测交通数据进行校准。结果显示:1)PFI方案在通行效率、安全性和交通可持续性方面均优于传统平交口,具体表现为能有效提升交叉口通行能力、降低平均延误时间和排队长度、减少冲突数,以及降低车辆油耗和CO排放量,验证了PFI几何信号相位控制模型的有效性;2)本文提出的基于冲击波理论的PFI几何信号相位控制模型及其配套设计方法,可为非常规交叉口的设计和建设提供参考。 展开更多
关键词 交通控制 非常规交叉口 平行流交叉口(PFI) 交通流冲击波理论 VISSIM仿真
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