平面交叉口信号相位设计专家系统理论框架研究

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第11章 信号交叉口理论

第11章 信号交叉口理论

15
三、车辆在交叉口的受阻滞过程
减速延误da 停车延误ds 加速延误db
总延误 d =da+ds+db = ds+dh
Ch11 Signalized Intersections
16
1. “停车延误”与“减速—加速延误”

停车延误时间:
ds=BE-dh
式中:BE—车辆在停车线处受阻总延误时间 dh—减速、加速阶段产生的延误时间
Ch11 Signalized Intersections
12

饱和度x:
q qc y x Cap Sg

通常将流量比y看成常量,它反映实际的通行需求量; 绿信比λ为可控参数,代表可提供的通行能力; 为了提供足够的相位通行能力,必须满足:
Cap>q 或 x<1
即:

Sg>qc 或 λ>y
一、稳态理论的均衡延误
整个周期内的总均衡 延误——排队曲线所 包围的三角形面积
Ch11 Signalized Intersections
28
• 到达率和进口断面通行能力均为常数,车辆的延误和车辆 到达率的关系为线性 总均衡延误为:
d N
i
i
SOCD
几何关系: 车辆到达率q即OC 的斜率
Ch11 Signalized Intersections
4

2 相 位 方 案

2 相 位 配 时 图
Ch11 Signalized Intersections 5
一、信号交叉口车流的运动特性
1. 饱和流量和有效绿灯时间

饱和流量S——当信号灯转为绿灯时,等候在停车 线后面的车流便开始向前运动,车辆鱼贯地越过 停车线,其流率由零很快增至一个稳定的数值, 即饱和流量S(或称饱和流率)。

全版平面交叉口信号相位设计专家系统理论框架研究.docx

全版平面交叉口信号相位设计专家系统理论框架研究.docx

摘要:明确分析了信号设计中相位设计和配时设计之间定性和定量的关系,并针对相位设计的特点,提出相位设计专家系统的理论框架,构造详实可行的专家系统知识库,进一步建立相位声称和优化模块,在相位优化模块中,利用交通流冲突数量、穿插口时空利用率、信号相位损失时间总和三项指标评估穿插口信号相位的方案,为穿插口信号相位设计专家系统的开发提供了完整的框架构造和坚实的理论根底。

1引言平面穿插口所采取的信号控制模式无论是固定式还是感应式,控制范围无论是单点还是区域,都需要根据单点穿插口的几何特性、交通流条件,选择信号相位方案和确定信号配时参数,二者共同决定信号设计的成功与否。

相位设计,是信号设计的首要步骤,信号相位直接影响交通流运行的平安性和穿插口可提供的通行能力。

配时设计,是在相位设计的根底上,根据进口车道配置和交通流量分布,求解最优的配时方案。

2信号设计及专家系统在以往对穿插口信号控制研究中,重点通常集中在配时设计研究方面,认为只要建立科学的信号配时模型,穿插口就可提供最大的通行能力和最优效劳水平。

实质上,相位设计和配时设计是定性和定量的关系,如果对信号相位研究不够充分,通常难以求得最正确信号控制方案,如图1,假设相位方案2是适宜的方案,但因为没有充分研究信号相位,可能选择相位方案2以外的方案,无论采取如何先进的配时模型,只要在相位i所确定的定性范围内求解,结果不会落到相位方案2的范围内,所得到的结果只能是伪最优解;相反,如果首先进展相位设计,确定相位方案2,在方案2所确定的定性范围内,利用配时模型进展定量求解,就很容易得到最优方案,得到真正的最优解。

美国道路通行能力手册HCM中早已提出信号设计中最为关键的问题是选择一个适当的信号相位方案,信号相位设计需要三个必要条件:1〕信号设计方面具备专家级经历;2〕充分理解穿插口中各种类型交通流之间的影响;3〕非常清楚信号系统的运行特点。

具备上述3个条件后,HCM进一步指出“信号相位设计是交通信号设计中最具创造性的局部〞。

基于多目标模型的平面交叉口信号配时优化研究

基于多目标模型的平面交叉口信号配时优化研究

基于多目标模型的平面交叉口信号配时优化研究【摘要】:随着城市交通量的急速增加,通行能力不足的平面交叉口逐渐成为城市道路网的交通瓶颈。

而在城市平面交叉口布局已基本定型情况下,采用交通组织优化方法最大限度挖掘交叉口本身固有的能力,具有尤为重要的意义。

本文基于金华市八一南街某大型平面交叉口的交通量调查数据,通过整理后从交叉口几何现状与控制现状两大方面对交叉口交通现状描述评价,并分析归纳其拥堵原因。

在对现状信号配时方案进行分析的基础上,通过建立以平均延误时间最短、平均停车次数最少和通行能力最大为目标,以有效绿灯时间、总时长为约束条件的信号配时优化模型并利用粒子群算法进行求解。

将其结果与Webster模型优化的结果进行比较,得到利用多目标模型配时的结果优于Webster模型的结论;在此基础上,结合新渠化组织形式利用多目标优化模型再对信号配时进行优化,实现渠化组织优化与信号配时协调考虑。

得到该考虑方式能较好地降低交叉口整体延误,提高交叉口地区的交通服务水平的结论。

通过优化目标对两种配时方案进行评价,得到符合该平面交叉口渠化组织的最佳信号配时方案。

并结合优化方案评价对后续的研究提出实质性的建议。

【关键词】:平面交叉口多目标模型粒子群算法渠化协调优化引言1交叉口现状分析1.1交叉口几何现状实例研究的平面交叉口地处金华市婺城区主干道八一南街与次干道双溪西路交叉路口,路口的西南角是金华宾馆,西北角是银泰百货大楼,东南角是金华体育馆,东北角是公园,北进口连接通济桥。

该交叉口位置比较特殊,是车流比较集中地地方。

选取该交叉口高峰时期具有代表性【1】的1h流量数据如下图示意:图1 交叉口车道设置示意图图2 高峰小时机动车流量流向图从图中可以看出,车道设置具有对称性且南北方向直行车辆占很大比重,左转车辆也比较多;南进口道的左转车辆流量较北进口小,西进口左转车流量较直行车流量大;右转车道均为混行车道,对非机动车的行车安全造成一定的影响。

城市道路交叉口信号控制方法研究

城市道路交叉口信号控制方法研究
城市道路交叉口交通信号 控制方法研究
分工
演讲:刘健华 PPT制作:刘健华 材料收集:鲁庭英、巴根 数据采集: 巴根、刘健华、鲁庭英
李伟平、杨奇、赵丹、王怀荣
数据采集
北进口 西进口
地点: 中国矿业大学北门 金山南路与三环南路交叉口 时间: 2015年12月12日 下午4:00—5:00 2015年12月16日 下午4:00—5:00 人员: 刘健华、鲁庭英、巴根 李伟平、杨奇、赵丹 王怀荣
信号配时计算
1 .5 L 5 ( s) 实用周期时间公式:Co 1 Y
L为一个周期内损失时间,等于黄灯时间加上全红时间。
w L r v15 确定。通常取整 黄灯时间取整数3s,全红时间由
为2s.车辆前损失时间可有车头时距测量得到,约为3秒。
L=(3+2+3)×4=32s
代入公式,计算得最小周期为
东进口
南进口
调查项目
1.交叉口入口分方向交通量
2.交叉口入口分车种交通量
3.信号控制灯参数
城市道路交叉口交通信号控制方法研究意义
平面交叉口是城市道路网中通行能力的瓶颈,是制约着整个城市道路 交通系统充分发挥其功能效率的重要因素。 目前,城市道路交叉口体系普遍存在冲突点多、交通流量大、运行速 度低、混合交通干扰严重以及交通管理不到位等特征,尤其是在信号 控制交叉口处,拥堵现象时有发生。交通拥挤、交通阻塞、交通延误 以及由此引起的噪声、废气污染都严重影响了城市居民的正常生活和 社会经济的持续、健康发展。即使一些大中城市的现有交通基础设施 能够满足交通需求,但由于经济的快速发展,机动化进程的加快,私 人小汽车剧增,也同样存在着交通隐患。迫使专家、学者们研究解决 城市交通拥堵和提高道路挺性能力的方法。

交叉口信号控制方案设计

交叉口信号控制方案设计
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交叉口信号控制方案设计
组员:陈清元 杨陈成
交叉口信号控制方案设计
重庆大学自动化学院 2014年11月
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提纲
1. 背景及问题描述 2. 设计方案与结果 3. 总结与展望
交叉口信号控制方案设计
1、背景及问题描述
3/18
背景
➢ 交叉口在城市交通中占有重要地位 ➢ 在交叉口处容易形成交通瓶颈,从而影响整个城市路网能力的发挥
2、设计方案与结果
15/18
设计方案与结果
1
信号相位相序设计
2
信号配时设计
交叉口信号控制方案设计
2、设计方案与结果
16/18
信号配时设计
信号配时设计就是设计各相位中各种信号灯色(绿、黄、红)的运行时间。
采用Webster方法进行信号配时设计:
Webster方法的中心思想是使所有随机到达信号交叉口的车辆总延误时间最小。
xi —— 饱和度。
交叉口信号控制方案设计
2、设计方案与结果
17/18
信号配时设计
n
总延误时间: D di * qi i 1
式中: qi —— 第 i相位的车辆到达率;
n —— 相位数。
dD
要使总延误时间最小,则令
0
,
经化简计算求出此时的信号周期(即最佳
dC
周期)为:
C0

1.5L 1Y
使用单口放行相位形式的条件: ① 左转和直行共用车道,左转没有专用车道 ② 达到设置左转专用相位的条件 ③ 车道数越多的方向对应的车流量反而越少
交通流量计算表
进口道
交通量 饱和流量
左转
156
1550

信号控制道路平面交叉口交通冲突研究

信号控制道路平面交叉口交通冲突研究

SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯信号控制道路平面交叉口交通冲突研究杜靖毅(深圳市综合交通设计研究院有限公司广东深圳518000)摘要:信号控制道路平面交叉口具有非常明显的混合交通流的特点,也是引发平面交叉口交通拥堵或是交通冲突问题的重要原因,在相同相位但是方向不同的机动车和机动车之间或是机动车和非机动车之间可能会有一定的干扰和冲突,导致交通的正常性与平面交叉口的枢纽功能等受到一定影响。

为保证信号控制平面交叉口交通冲突问题的有效应对,该文主要分析交通冲突的发生原因,利用模型的方式分析实际情况充分展现出信号控制道路平面交叉口的交通冲突问题形成机理,为问题的解决提供帮助。

关键词:信号控制道路平面交叉口交通冲突模型预测问题的应对中图分类号:U491.2+3文献标识码:A文章编号:1672-3791(2021)10(a)-0064-03Study on Traffic Conflict at Signalized IntersectionDU Jingyi(Shenzhen Integrated Traffic Design and Research Institute Co.,Ltd.,Shenzhen,Guangdong Province,518000China)Abstract:Signalized intersections have obvious characteristics of mixed traffic flow,which is also an important cause of traffic congestion or traffic conflict at intersections.There may be some interference and conflict between motor vehicles and non motor vehicles in the same phase but in different directions,resulting in a certain impact on the normality of traffic and the hub function of grade intersection.In order to ensure the effective response to the traffic conflict problem of signal controlled intersection,this paper mainly analyzes the causes of traffic conflict,ana‐lyzes the actual situation by means of model,fully shows the formation mechanism of traffic conflict problem of sig‐nal controlled road intersection,and provides help for the solution of the problem.Key Words:Signalized intersection;Traffic conflict;Model;Prediction;Response to problems信号控制道路平面交叉口交通冲突问题分析的过程中,可通过广义线性模型的方式了解机动车和非机动车与机动车和机动车之间的交通冲突问题,构建相应的冲突预测模型,形成良好的冲突问题分析和研究作用。

交叉口交通信号相位优化技术研究

交叉口交通信号相位优化技术研究
法 。各 个 不 同相 位 的 灯 色长 度之 和 就 是 交 叉 口信 号 灯 的 信号 周 期 。 此 , 得 到 因 要 较 好 的通 行 能 力, 要 让 信 号 周 期 最短 。 就 所 以 相 位 优 化 的 设 计 目标 如 下 : a .不 存 在 0型 和 1型 冲 突 点 。( 允 许 2型 冲 突 点存 在 ) b 各 相 位 持 续 时 间 之 和 最 短 。 即 . w: G,最 短 式 中 :G。 — 第 f 位 绿 灯 时 间; — 相 , l

衰 1 交叉 口 : 交通漉时阔需求衰 弱号 有效绿灯时问 C秒 )
l 55 1

l3 O0
l4 8 56 2 6 26 9 5 镌 儿6 6
' 3 、 4
5 6 7 8
短 的 信 号 周 期 是提 高通 行 能 力 的 基 本 方
— —
要 求 一 组 满 足 相 位 优 化 设 计 思 想 的 相 位 组 合 , 决 这 个 问 题 的 方 法 是 以 网 解 络 图的形式列 出所有可能 的相位 , 据 根
之 和;
相位优化的原理与方法
通 过 一 个 交 叉 口 的 例 子 具 体 说 明
l L
' 1 f
^ B
相 位 优 化 的 原 理 和 求 解 优 化 相 位 组 合
的 方法 。
n— — 冲 突 点 总 和 。 为 了保 证 交 叉 口的 交 通 安 全 ,为 了 使 车 辆 顺 利 通 过 交 叉 口 , 应 该 通 过 设 就 置交 通 信 号 灯 和 各 种 相 位 组 合 , 少 冲 减 突 点 个 数 , 低 冲 突 点 对 交 通 流 的 影 响 降
‘' 、l ;

市政道路工程平面交叉口设计思路的浅述严振福

市政道路工程平面交叉口设计思路的浅述严振福

市政道路工程平面交叉口设计思路的浅述严振福发布时间:2021-09-10T10:15:45.388Z 来源:《基层建设》2021年第17期作者:严振福[导读] 摘要:路面交叉路口是道路的重要组成部分,它能够收集行人和车辆,按照交通规则顺利进入下一道道路。

身份证号码:35212319750716XXXX 摘要:路面交叉路口是道路的重要组成部分,它能够收集行人和车辆,按照交通规则顺利进入下一道道路。

但在车辆与行人之间,车辆与车辆之间的相互干涉,特别是汽车与非汽车之间的严重干涉,很容易造成交通阻塞等问题。

这样,设计出合理的道路交叉路口有利于交叉口的顺利运行。

关键词:市政道路;交叉口;设计思路;分析 1市政道路平面交叉口的概念在进行我国现代的城市规划道路设计的整个过程中,交叉口是可以在一定程度上帮助工作人员规划城市道路的总体设计。

它对现代城市交通公共运输和城市建设来说有着很大的影响。

公路交叉规划是中国市政道路交通规划设计中最重要的部分内容之一。

第一,道路横向的平面交叉口其实就是两条或者多条横向道路交叉口所形成的,它在一定程度上包含着车辆的转弯、分流以及汇和等功能。

第二,城市交通拥挤压力问题也一直是城市居民非常关注的一个重要方面,只有科学合理的城市道路交通规划才能在一定程度上缓解城市交通拥挤压力。

因此,在制定进行具体城市道路交通规划时,相关工作人员必须严格按照普通车辆实际正常行驶道路情况等来进行规划设计。

2.市政道路平面交叉口设计的经验随着国家对市政领域研究的逐步深入,我国也在市政道路工程设计方面积累了非常多的重要经验。

一方面,工作人员在城区进行道路交叉口规划设计的时候,应把加强实用性设计作为第一核心要务,并且需要加强对城区原有城市道路的综合利用与道路改造不同程度,在切实保证道路修筑工程质量的根本基础上,节约道路建设工程费用。

现在很多大型城市都普遍采用了行人与汽车互动分流的市政规划设计方法,这虽然可以在一定程度上提高了城市机动车辆的行驶效率,但却没有充分考虑到非机动化的车辆和行动不便的普通人群,无法很好体现现代城市交通市政规划设计的系统完善性。

交叉口规划设计理论与方法:规范解读-邵海鹏

交叉口规划设计理论与方法:规范解读-邵海鹏
按相交道路等级分
按相交道路等级分 按交通组织方式分

道路交通功能不同决定交叉口 交通功能不同,选型上必然有 差异
CHANG’AN UNIVERSITY
CHANG’AN UNIVERSITY
平面交叉口按交通组织方式分类

立体交叉口按交通组织方式分类



三大类六小类: A类:信号控制交叉口 平A1类—交通信号控制,进、出口道扩大交叉口; 平A2类—交通信号控制,进、出口道不扩大交叉口。 B类:无信号控制交叉口 平B1类—支路只准右转通行的交叉口(简称右转交叉口); 平B2类—减速让行或停车让行标志管制交叉口(简称让行 标志交叉口); 平B3类—全无管制交叉口。 C类:环形交叉口 平C类—环形交叉口。
平交规划范围:各条道路的相交部分及其进口道、出口道 和向外延伸10m~20m的路段(包括进出口道展宽段和渐变 段以及行人、非机动车过街设施、公交车站) 立交规划范围:相交道路中线投影平面交点至相交道路各 进出口变速车道渐变段和向外延伸10m~20m的主线路段间 (包括道路主线、各条匝道及其加减速车道、集散车道、 辅助车道,以及立体交叉范围内的辅路、平面交叉口、行 人和非机动车通道、公交站点在内)
城市总体规划阶段按选定的立交估定红线范围; 城市分区规划阶段、控制性详细规划或交通工程规划阶 段,应根据选定交叉口类型的规划方案,调整并划定交 叉口的红线范围。
展宽段


交叉口附近的建筑控制线后退红线的距离,须根据 交叉口周围建筑物性质、高度及环境而定。
展宽渐变段 红线切角
CHANG’AN UNIVERSITY
自我介绍
CHANG’AN UNIVERSITY

简历

第五章道路平面交叉第一节无信号控制交叉口第二节信号控制交叉口

第五章道路平面交叉第一节无信号控制交叉口第二节信号控制交叉口
交叉口内的控制标高,应该根据交叉口的 地形条 件、相交道路纵坡、路面厚度 、车辆流向以及 周围建筑物布置等因素综合考虑,一般要求相交 道路纵坡之差不超过0.5%,以便于竖向设计的 处理。
第七步,建立标高计算线网,加密设计标高点。 比如:方格网节点即可作为设计标高点,
O2
E2 A
E D3
E3
M3
O3 F3
人行横道的设置: (1)人行横道应与行人自然流向一致,否则将导致 行人在人行横道以外的地方横过车行道,不利于交通 安全。 (2)人行横道应尽量与车行道垂直,行人过街短, 使行人尽快的通过交叉口,符合行人过街的心里要求。 (3)人行横道尽量靠近交叉口,以缩小交叉口的面 积,使车辆尽快通过交叉口,减少车辆在交叉口内的 通行时间。 (4)人行横道设置在驾驶员容易看清的位置,标线 应醒目。 (5)当交叉口宽阔、人流量大、车流量大且车速高 时,如快速路上的交叉口,人行交通组织最彻底、最 有效的办法是设置人行天桥或人行地道。
3.交叉口几何形式与选择
4.不同交通组织方式交叉口的选择
(1)无信号管制的简单平面交叉口:适用于路口高 峰小时车流量在500辆/h以内的道路交叉;
(2)有信号交通管制的平面交叉口:适用于高峰小 时交通量在800~3000辆/h的干路交叉或干路、支路交 叉口;
(3)实施分流渠化并配以信号管制的干路交叉口: 其高峰小时通过流量可达3000~6000辆/h。
(4)环形平面交叉口:适用多路交叉且高峰小时车 流量在2700辆/h以内的交叉口。
(5)高架桥下的交叉口有其特殊性。
第一节 无信号控制的平面交叉口
一、交叉口平面布置及设计
方法:1.平面交叉路线宜采用直线并尽量正交,当必 须斜交时,交叉角不宜小于45º;

城市道路交叉口平面优化设计探讨

城市道路交叉口平面优化设计探讨

城市道路交叉口平面优化设计探讨【摘要】城市道路交叉口是城市道路交通系统中最重要的组成部分之一。

本文探讨了城市道路交叉口平面优化设计的相关内容。

首先介绍了交叉口设计的原则和要求,包括安全、流畅和效率等方面。

然后分析了交叉口设计中存在的主要问题,如交通流量大、通行能力低等。

接着讨论了交叉口设计的优化方法,包括道路几何设计、交通信号灯设置等方面的技术。

深入探讨了交叉口信号控制优化和交叉口可达性与安全性的重要性。

最后总结了城市道路交叉口平面优化设计在城市交通规划中的重要性,指出了未来研究方向,为城市交通系统的持续发展提供了有益的参考。

通过对交叉口设计的优化和改进,可以提高城市交通系统的效率和安全性,促进城市可持续发展。

【关键词】城市道路、交叉口、平面优化设计、交叉口设计原则、交叉口设计问题、交叉口优化方法、交叉口信号控制、交叉口可达性、交叉口安全性、重要性、未来研究方向1. 引言1.1 城市道路交叉口平面优化设计探讨城市道路交叉口是道路交通中非常重要的组成部分,它直接关系到交通效率和安全性。

对城市道路交叉口平面优化设计进行探讨,旨在提高交叉口的设计水平,优化交通流,减少交通事故发生,提高交通运行效率和质量。

通过对交叉口设计原则与要求、主要问题、优化方法、信号控制优化以及可达性和安全性优化等方面的研究分析,可以更好地指导城市道路交叉口的设计和改善工作。

通过优化设计,可以有效提高交叉口的通行能力,减少拥堵,提高交通流畅性和安全性。

交叉口设计中主要问题包括车辆冲突、通行能力不足、视线受阻等,针对这些问题可以采取合适的优化方法进行改进。

信号控制优化可以有效降低交通信号等待时间,提高交通效率。

提高交叉口的可达性和安全性也是设计优化的重点内容。

城市道路交叉口平面优化设计是提高城市交通运行效率和质量的重要手段,同时也是提高城市居民生活质量的关键举措。

未来的研究应该继续深入探讨交叉口设计的相关问题,不断探索新的优化方法和技术,以进一步提升交叉口设计水平,实现城市交通的可持续发展。

交通流理论教材)6信号交叉口理论精品PPT课件

交通流理论教材)6信号交叉口理论精品PPT课件

每辆车的平均延误
c(1 g / c)2
d
2(1
q
/
S),
x 1
Q0 C
(c g) / 2, x 1
作业:信号交叉口延误分析, 模型计算与实际调查
五 车辆在协调控制交叉口的延误
• 正常相位延误+随机延误+过饱和延误
1、正常相位延误:车辆到达率小于通行能力,到达率不是 常数,而是一个确定的函数式。 (停车线断面的“车辆到达率-时间”关系图式)
:F 1 T 1
q2下(i)Fq1上( .8T
:两个断面之间 均车 行辆 驶平 时0间 .8倍的F 1
(以时段数为单位)
1 0 .25 与实测结果不完全吻合
F:车流离散系数
根据实地观测数据和经
, 验,修正:
j
q2下(j) q1上(k)F(1F)jk k1
对某个C 相 q(位 或 x: 1, y)
对整个交叉口 (n 个关键相位 ):
n
n
i yi
i1
i1
n
i1
i

c
L c
交叉口具有足够的通行 能力
交叉口的总饱和度指 饱和程度最高的相位所达到的饱和度。
饱和度的实用限值:0.8~0.9 0.95 xc (y/)i,max
X c
yi
i
• 车辆在交叉口的受阻滞过程 延误形成机理
• 模型适用于:交叉口未达饱和,通行能力有足够富余量。 在一个较长的时间段内,总的交通状况基本稳定。
• 模型:车辆平均总延误=均衡延误+随机延误
(1)均衡延误 将车流到达率视为常数
图9-6
C
O
D
E
均衡延误

基于功能需求的城市道路平面交叉口空间设计方法研究的开题报告

基于功能需求的城市道路平面交叉口空间设计方法研究的开题报告

基于功能需求的城市道路平面交叉口空间设计方法研究的开题报告一、选题背景及意义随着城市化进程不断加快,城市交通拥堵、交通事故等问题成为越来越突出的问题。

而交叉口作为城市道路中最关键、最易发生事故的部位,对于城市交通的安全、便捷和高效具有至关重要的作用。

因此,针对交叉口空间设计进行研究,对于提升城市交通水平,缓解城市交通拥堵,提高城市交通安全具有重要意义。

二、研究内容及方法1. 研究内容基于功能需求的城市道路平面交叉口空间设计方法的研究需要探讨以下内容:(1)城市道路平面交叉口的功能需求分析,包括交通量、交通速度、车辆类型等方面;(2)基于功能需求的城市道路平面交叉口空间设计的意义和目标,包括安全、通行效率等方面;(3)分析国内外关于平面交叉口规划设计的经验和成果,总结现行方法的优缺点;(4)开展典型城市道路平面交叉口的空间设计案例研究,分析其设计思路、实施过程和效果,并总结其中的规律和经验。

2. 研究方法本研究将采用以下方法:(1)文献综述法:系统梳理国内外关于城市道路平面交叉口设计的文献和资料,获取最新研究成果和发展趋势;(2)案例研究法:选择国内典型城市的平面交叉口进行案例研究,分析设计思路和实施情况,并总结其中的经验和规律;(3)问卷调查法:对该城市居民和交通管理部门进行问卷调查,了解他们对城市道路平面交叉口空间设计的看法和需求;(4)SWOT分析法:对现行城市道路平面交叉口空间设计方法进行SWOT分析,发现其优势、劣势、机会和威胁,为进一步研究提供参考。

三、研究目标及意义本研究的主要目标是通过基于功能需求的城市道路平面交叉口空间设计方法的研究,提出一套适合中国城市道路的规划设计方法,能够有效地提高城市交通的通行效率和安全系数,缓解城市交通拥堵和事故发生情况,提高城市居民的交通出行感受。

本研究的意义在于:(1)推动我国城市道路平面交叉口规划设计方法的创新和进步;(2)提高城市道路平面交叉口的通行效率和安全系数,改善城市交通出行环境;(3)为城市道路平面交叉口的规划设计提供思路和参考,提高城市道路设计的质量和效率。

基于微观仿真的远引平面信号交叉口关键技术研究

基于微观仿真的远引平面信号交叉口关键技术研究

基于微观仿真的远引平面信号交叉口关键技术研究随着城市交通流量的增加,交通拥堵已经成为了城市发展面临的一个严重问题。

如何通过有效的交通管理手段来优化城市道路交通流量,提高道路通行效率,成为了亟待解决的问题。

基于微观仿真的远引平面信号交叉口是一种先进的交通管理方法,可以通过模拟交通流动的行为,优化信号控制算法,提高交叉口的通行效率。

本文将围绕微观仿真的远引平面信号交叉口关键技术展开研究,探讨如何通过仿真技术来提高交通管理的效率。

一、微观仿真技术的应用微观仿真是一种通过模拟单个车辆的行驶轨迹和交通流的运行状态来重现真实交通情况的技术手段。

在交通管理领域,微观仿真技术可以用来模拟各种不同的交通管理策略,并通过评估这些策略的效果来找出最优的交通管理方法。

在远引平面信号交叉口中,微观仿真技术可以帮助交通管理者更好地了解车辆的行驶规律,从而制定更加有效的信号控制策略。

二、远引平面信号交叉口的结构远引平面信号交叉口是指在交叉口外侧设置信号控制装置,通过延长信号控制的作用范围来提高交通流量的通行效率。

在这种交叉口结构中,通过延长信号控制的作用范围,可以减少车辆的停车等待时间,缓解交通拥堵现象。

远引平面信号交叉口的设计和优化是一个复杂的问题,需要考虑车辆的行驶规律、信号控制的策略以及交通流量的分布情况等因素。

1.车辆行驶轨迹的仿真模拟在远引平面信号交叉口的仿真模拟中,需要准确地模拟车辆的行驶轨迹。

通过对车辆的速度、加速度、转向等参数进行仿真模拟,可以实现对车辆行驶过程的精确控制,进而评估不同信号控制策略对交通流量的影响。

2.信号控制策略的优化针对不同的交通流量情况,需要设计不同的信号控制策略。

通过仿真模拟,可以评估不同信号控制策略的效果,找出最优的信号控制方案。

优化信号控制策略可以有效提高远引平面信号交叉口的通行效率。

3.交通流量的分布情况在远引平面信号交叉口的仿真模拟中,需要考虑交通流量的分布情况。

通过对交通流量的分析和评估,可以更好地了解车辆之间的互动关系,为信号控制策略的优化提供依据。

市政道路工程平面交叉口设计思路与应用研究_1

市政道路工程平面交叉口设计思路与应用研究_1

市政道路工程平面交叉口设计思路与应用研究发布时间:2022-10-11T03:25:19.540Z 来源:《中国科技信息》2022年6月11期作者:赵伟奇[导读] 市政道路工程是城市发展的基础工程,交叉口也是路网的节点,对路网由线向面扩展起着重要作用。

赵伟奇身份证号:41010319780424****摘要:市政道路工程是城市发展的基础工程,交叉口也是路网的节点,对路网由线向面扩展起着重要作用。

在平面交叉口,各行各业的交通流和人流相交并相互影响。

不仅道路交通事故多,而且道路通行能力低于连续道路。

因此,应采取有效措施,提高平面交叉口的安全系数和交通畅通,确保每个人的安全出行,提高所有路网的运输效率,以及市政道路项目的城市交通目的和安全系数,从而合理减少交通拥堵问题,同时降低交通事故发生的概率。

据此,对如何科学设计市政道路工程平面交叉口进行了探讨。

关键词:市政道路;平面交叉口;设计思路1现阶段市政道路交叉口建设的难点问题1.1平面交叉口总面积设计方案不合理目前,许多城市道路缺乏科学的交通组织,设计者简单地复制照片集,导致交叉口设计方案总面积过大。

平面交叉口过大,停车线后的摄像机会侵入车道的直线段,提高全线交通规律性,缩短中国人民银行穿越道路的行车时间,造成道路拥堵的安全隐患。

将继续导致路面渠化管理不当,影响路面的使用寿命。

1.2交叉口的无序车道平面交叉口设计方案不合理会导致车道分配不合理。

在具体使用中,缺乏独立的转弯车道。

当大量车辆出现时,会导致大量拥堵,只能等待交警接通。

这种情况大大削弱了平交路口的道路通行能力,使其成为道路拥堵的罪魁祸首。

1.3转弯车道设计方案不合理在具体的实际操作中,为了在某些道路上增加转弯车道,考虑到转弯车道的低速,在平交路口将直车道转换为转弯车道。

这种情况使得入口和出口道路上的汽车总数远远低于入口道路上的汽车总数。

缺乏标准化将使入口道路拥挤,从而增加安全风险的可能性。

1.4地面标线不规范在道路上进行直行和转弯时,地面上将留下空白区域的道路标线,位于平交路口前方交叉口路面上的道路标线将非常混杂,导致道路分配不合理。

交叉口信号控制理论研究及案例分析

交叉口信号控制理论研究及案例分析

第19卷 第10期 中 国 水 运 Vol.19 No.10 2019年 10月 China Water Transport October 2019收稿日期:2019-03-29作者简介:罗 超(1987-),男,中国瑞林工程技术股份有限公司工程师。

交叉口信号控制理论研究及案例分析罗 超,饶 荣(中国瑞林工程技术股份有限公司,江西 南昌 330031)摘 要:交叉口作为城市交通的主要集散点,是容易产生交通拥堵的关键节点,对其交通流进行合理分析和控制,是缓解城市交通拥堵的重要途径。

首先分析交叉口的信号控制基本理论和配时方案;其次,分析了交叉口的信号控制的交通现状,对其不足,以使车辆的总延误减小和提高交通效益为目标,给出了单个交叉口的最佳渠化方案;最后,对原有的单个交叉口的信号控制与渠化后的方案进行了对比分析,证明了本文所提方法的有效性及可行性。

关键词:交通信号;信号配时;信号周期;绿信比中图分类号:U482 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2019)10-0075-02一、引言随着我国机动车数急增,各大城市的交通拥堵越来越严重。

交通拥堵必将导致出行时间增加和出行成本的提高等诸多关联性的问题,都将影响人民的正常生活和城市经济的发展[1-3]。

据统计,美国每年因交通拥堵造成的经济损失超过400亿美元,欧洲每年因交通拥堵和交通事故造成的经济损失分别约为5,000亿和500亿欧元[4]。

我国北京每年因交通拥堵带来的经济损失高达数千亿人民币,约占北京GDP 的5个百分点;而且由于交通拥堵等引发了关联空气质量和环境污染等问题,严重影响着人民的生活质量,已经成为一个不可忽视的社会问题。

因此,在现有道路条件和基础设施水平下,提高交通控制和管理水平,合理使用现有的交通基础设施,充分发挥各自的能力,是解决交通问题的有效方法之一。

本文的研究目的就是针对城市交通存在的问题,通过对现有问题的调查与分析,针对存在的问题从交通信号的优化与控制方面进行研究和探讨,期望寻找出更优的方案,有效地解决或缓解交通拥堵问题。

城市道路交叉口平面优化设计探讨

城市道路交叉口平面优化设计探讨

城市道路交叉口平面优化设计探讨城市道路交叉口是城市道路网络中最常见的设施之一,交叉口的设计对城市交通流量、交通安全和交通效率有着至关重要的影响。

随着城市交通量的增加和城市规划的不断发展,城市道路交叉口的设计和优化成为城市交通规划领域中的一个重要课题。

在城市道路交叉口的优化设计中,平面设计是其中的重要组成部分,它涉及到交叉口的布局、线形、标志标线等方面,对于交叉口的交通组织、交通安全和行车流畅性具有重要影响。

对城市道路交叉口平面优化设计的探讨具有重要的理论和实践意义。

城市道路交叉口平面设计是交叉口设计的重要组成部分,它直接影响着交叉口的通行效率和安全性。

交叉口的平面设计要考虑到交叉口的交通流量、交叉口的功能定位、交叉口的交通安全等多个方面因素,因此其设计的合理性与否将直接影响到交叉口的通行能力和安全性。

在城市道路交叉口平面设计中,要考虑交叉口的交通组织功能。

交叉口作为城市主干道之间的连接环节,其主要功能是实现交通流量的交汇和转移。

因此在平面设计中需要考虑到交叉口的布局、车辆的通行路线、信号灯设置等因素,以确保交叉口能够有效地组织和引导车辆的通行,达到合理的交通组织效果。

城市道路交叉口平面设计要注重交通安全问题。

交叉口是交通事故易发区域之一,其交通安全问题一直备受关注。

在平面设计中,要考虑到交叉口的视线通畅性、机动车与非机动车的通行安全、交通信号灯的设置等方面,以保障交叉口的通行安全,并预防交通事故的发生。

针对城市道路交叉口平面设计存在的问题,优化城市道路交叉口平面设计需要采取一系列措施,以提高交叉口的通行效率、交通安全性和行车流畅性。

以下从布局设计、交通信号控制、非机动车通行等方面介绍城市道路交叉口平面设计的优化措施。

对于城市道路交叉口的交通信号控制应该科学设置,以保障交叉口的交通安全和通行效率。

在交通信号灯的设置中要充分考虑到交叉口的交通流量和通行需求,合理设置信号灯的节奏,以保障交叉口的通行安全和通行效率。

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摘要:明确分析了信号设计中相位设计和配时设计之间定性和定量的关系,并针对相位设计的特点,提出相位设计专家系统的理论框架,构造详实可行的专家系统知识库,进一步建立相位声称和优化模块,在相位优化模块中,利用交通流冲突数量、交叉口时空利用率、信号相位损失时间总和三项指标评估交叉口信号相位的方案,为交叉口信号相位设计专家系统的开发提供了完整的框架结构和坚实的理论基础。

1引言平面交叉口所采取的信号控制模式无论是固定式还是感应式,控制范围无论是单点还是区域,都需要根据单点交叉口的几何特性、交通流条件,选择信号相位方案和确定信号配时参数,二者共同决定信号设计的成功与否。

相位设计,是信号设计的首要步骤,信号相位直接影响交通流运行的安全性和交叉口可提供的通行能力。

配时设计,是在相位设计的基础上,根据进口车道配置和交通流量分布,求解最优的配时方案。

2信号设计及专家系统在以往对交叉口信号控制研究中,重点通常集中在配时设计研究方面,认为只要建立科学的信号配时模型,交叉口就可提供最大的通行能力和最优服务水平。

实质上,相位设计和配时设计是定性和定量的关系,如果对信号相位研究不够充分,通常难以求得最佳信号控制方案,如图1,假设相位方案2是合适的方案,但因为没有充分研究信号相位,可能选择相位方案2以外的方案,无论采取如何先进的配时模型,只要在相位i所确定的定性范围内求解,结果不会落到相位方案2的范围内,所得到的结果只能是伪最优解;相反,如果首先进行相位设计,确定相位方案2,在方案2所确定的定性范围内,利用配时模型进行定量求解,就很容易得到最优方案,得到真正的最优解。

美国道路通行能力手册HCM中早已提出信号设计中最为关键的问题是选择一个适当的信号相位方案,信号相位设计需要三个必要条件:1)信号设计方面具备专家级经验;2)充分理解交叉口中各种类型交通流之间的影响;3)非常清楚信号系统的运行特点。

具备上述3个条件后,HCM进一步指出“信号相位设计是交号设计中最具创造性的部分”。

信号相位设计需要判断性经验知识,知识库专家系统是解决这类问题的有力工具,所以把基于知识的专家系统KBES作为支持工具对平面交叉口研究信号相位设计是科学可行的。

专家系统包括知识库、推理机、解释程序、知识提炼程序和自然语言处理程序。

知识库中存放系统求解问题所需要的知识;推理机负责使用知识库的知识去解决实际问题。

在解决实际问题时,用户为系统提供一些已知数据,并可从系统处获得专家级水平的结论。

3 信号相位设计专家系统模型信号相位设计模型中重点研究内容包括:模型设计功能、框架体系、工作内存和知识库以及相位生成模块、相位优化模块、模型设计功能相位设计采用的策略类似于交通工程师所使用的方法。

提出较好的初步信号相位和配时方案,评价信号交叉口的运行情况,然后针对不足的运行状况进行设计方案修正,在设计者之间谈论和有关专家咨询会议获得相关知识,利用启发式方法选择新的相位。

框架体系模型框架体系是典型的寄语规则的专家系统,由一系列先行推理规则、数据库及执行机构组成的系统。

规则是条件语句,用于描述一旦数据中某种模式被确认时,如何修改数据库,执行机构监督模式匹配情况,监测数据库的变化,判断下一步该执行的规则及执行情况等。

具体见图2.模型框架体系包括:1)工作内存,描述下级问题如交叉口和相位方案等控制次序的目标;2)知识库,指激活或确定相位设计目标的指导控制规则,设计规划设计最初的相位方案;评估规则评估相位方案下交叉口服务水平;修正规则修正和改善相位方案。

3)推论技术模块,在系统工作状态中应用有关知识,以解决信号设计问题。

工作内存工作内存存储相位设计中正在求解的和已经求解的相位信息。

1)设计目标的分级结构工作内存中控制过程的知识是由控制系统所采取的设计目标的一系列分级结构组成,见图3,对结构目标应用控制规则并且决定何时激活或者确定目标,同时在设计过程中提供相位和配时设计的必要已知量,通过调用一系列生成规则来设计初步方案,接着系统确定合理的信号周期,并分配绿灯时间。

完成初步设计方案后,应用评估规则评估交叉口服务水平,如果该信号设计方案的服务水平在所期望的最小值以上,则停止运行并提供该方案作为较优方案;否则,调用一系统修正规则,修改已有设计方案,并重新评估,直至满足设计要求。

2)信号交叉口描述用对象、属性、数值三位一体(OAV)集合描述信号交叉口,图4给出“十”字型交叉口的实例,各个进口都具有组成它的车道组共有的或者由其推导得到的特性,OAV单元描述各进口和车道之间必要联系。

系统中都以OAV单元来描述进口、车道、相位和周期。

进口对象:进口对象包含该进口中车道组的信息,进口对象在OAV单元中是唯一的,描述进口对象采用唯一的名字,与其他进口的关系、进口的流量以及道路流量,都和车道对象紧密相关。

车道对象:车道对象描述车道的属性,用唯一的车道名来识别车道,如图4,南向进口车道-SB1,表示难进口1号车道。

属性如下:(I)车道类型属性,识别车道的车流运行类型如左转、直行、右转还是混合车道;(II)进口属性,是联系车道和其所属进口对象中所有车道。

车道具有所属信号相位的属性,一个车道可以包含于多个相位之中,如双向左转、左转直行混合、保护冲突混合式左转、直行等相位、其他属性为:车道的左转流量、直行;流量、右转流量,饱和流率以及流率比。

3)信号相位方案描述信号相位对象可描述为与车道相关的次级相位(分相)的分级结构式集合,见图5,首先把相位方案分为两个主相,每条道路方向一个主相,即东西相位和南北相位。

主相属性如下:名字、方向以及主相所包括分组的关键流率比。

主相的下级是分相,分相对象可向后参考它所属的主相,属性有相位时间,绿灯、黄灯和红灯时间,其他属性为分相的类型,如直行、双向左转、左转直行混合、保护冲突混合式左转等。

信号周期对象:对象的主要属性,周期长度,通过信号周期模型来确定;其他属性包括:损失时间、相位数、流率比一级关键流率比。

信号设计知识库1.设计过程控制规则相位设计过程需要采取一系列激活或确定设计目标的规则来控制,见图3,在相位设计时,控制规则激活和确定设计目标,决定采用哪个范围内的知识。

2.信号相位初步设计规则信号相位设计的第一个任务是得到必要的已知量,并据此推到相位设计的深层信息。

根据交叉口交流量判断是否需要进行信号控制,如果需要,控制规则将激活设计目标以生成该进口的主相(如南北进口和东西进口相位)和分相(如南北进口的直行相位),完成信号相位设计之后,控制规则将激活目标,确定信号周期长度,对信号相位分配绿灯时间。

计算规则可确定系统所需要的输入数据,减少模型所需要的大量信息,尽量减少计算工作量,分为三个次级目标:1)对向左转车流差值规则,比较相互对向的左转车流量,计算它们之间的差值;2)进口交通流量规则,总和进口中车道的交通量,得到进口的交通总量;3)道路交通量规则,总和对向的进口交通量以获得道路交通量(如东西和南北),道路的交通量可作为判断是否设置交号的标准之一。

3.信号相位设计规则信号相位生成过程严格遵循图3中的基本结构,是一个分层次处理的过程,首先把相位方案设计为两个主相,东西相位和南北相位;设计主相时,首先假设该主相的设计与其他分相无关。

由于交通流之间的冲突,两个主相时密切相关的,因而在设计主相后,应该解决交通流冲突。

对于每个主相,判断是否需要左转和直行分相,如果必要,则设计相关分相。

4.左转信号相位设计规则在信号设计中需要解决很多问题,左转信号相位的问题是最重要的,相位设计的关键是对左转交通流采取何种方式?左转车流包括保护式、冲突式和无对向式左转三种方式:1)冲突式左转,在对向的直行车流运行同时,左转车流利用直行车流的空挡穿过交叉口;2)保护式左转,不受任何冲突影响的左转车流运行。

3)无对向式车流左转,由于交叉口的几何特点,左转车流不会与对向的直行车流发生冲突。

通常发生在单行道路、“I”形交叉口等地方。

采取保护式还是冲突式相位取决于左转和与左转车流冲突的交通流量、交叉口的几何特征以及其他因素。

保护式左转相位分为三种模式:双向左转相位、左转+直行混合式相位、左转保护+冲突混合式相位:双向左转相位指相对向的左转车流同时利用保护式相位完成左转。

适用条件:左转车流都满足设置保护式相位的条件;相对向的左转车流量基本相当。

左转+直行混合式相位同一进口的直行和左转车流同时采取保护式信号相位,禁行与它们冲突的交通流。

通常有两种模式,具体见图6。

模式1的适用条件和特点如下:1)相对向的左转车流满足设置保护式相位的条件,左转车流量差值在75VPH以上;2)对向的两进口直行车流流量很大,差值在100VPH车道以下。

3)利用直行车流作为过渡信号阶段,即搭接相位,可以减少相位交替的损失时间。

模式2的适用条件和特点如下:1)左转车流都需要设置保护式相位,左转车流量差值在75VPH以上;2)相对向的直行车流不均衡,差值在100VPH车道以上;保护+冲突混合式转相位保护+冲突混合式左转相位,对某进口的左转车流先给予保护式(冲突式)相位通行,然后给予冲突式(保护式)相位。

该模式的特点如下:1)混合式相位将会大大减少原来左转车流以牺牲其他相位时间为代价所利用的左转绿灯时间,提高交叉口的通行能力;2)在自适应左转相位中,可根据交通流的变化情况灵活调节混合式相位中保护式和冲突式比列,便于取得最优的信号方案。

5、直行信号相位设计规则直行相位的设计分为两个过程:设置直行相位的判断规则,如果没有直行交通流,例如单行线,或者“T”形交叉口,单行线车流的对向进口不存在直行交通流,而“T”交叉口中必定有一进口不需要考虑直行相位;车道配置规则,为直行相位分配适当车道。

6、行为和非机动车信号相位设计规则因为行为和非机动车辆通行速度低,运动轨迹随意性强,等待信号的耐心差,特别当信号设计不合适时,往往会违章通行,甚至与正在通行的机动车流抢行。

因此,在相位设计时,既要对相互影响的车流、人和非机动车流进行分离,提高整个交叉口的运行效率;又要考虑它们之间的运动特性差异,保证交通安全。

右转的行人、非机动车流对交叉口影响甚微,可能不用考虑;直行的行人、非机动车流则可以与车流直行相位共享通行权;左转的行人、非机动车流对交叉口交通冲突影响最大。

处理好左转行为、非机动车流的通行问题,是提高交叉口通行效率,解决交通拥挤问题的关键因素之一。

根本策略在于加强左转行人、非机动车流的交通组织,并结合相位方案进行协调,避免与左转车流冲突。

采取左转非机动车、行人等候区法,直行相位放行时,左转和直行的非机动车、行人同时进入交叉口,此时禁止左转,左转的行人、非机动车需要在等候区内等待,当放行左转机动车或者放行相交道路直行机动车时,进行无冲突左转或者直行。

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