考虑交叉口渠化区排队特征的元胞传输模型

摘要：

为了更准确地描述城市道路交叉口交通流演化规律,以具有进口道展宽设计和合用车道功能设计的信号控制交叉口为研究对象,综合考虑排队消散过程、分流过程、可选择性换道和合用车道4个现实因素改进了元胞传输模型(CTM);结合交叉口的几何特征,以车道组为单位提出了路段元胞划分方法;在此基础上,调整了元胞发送能力函数对排队的消散过程,并进行了建模;在分流过程建模中引入阻塞因子来描述不同车道组空间排队的相互影响,以平衡相邻车道组空间排队为目标对过渡区可选择性换道行为进行了建模,并在合用车道建模中考虑了不同流向车流的冲突效应;结合实际交叉口,选取车道组周期最大排队长度作为评价指标,验证了改进CTM的有效性.试验结果表明:改进CTM可以同时估计不同车道组的排队长度,随着直行车流比例的增大,改进CTM的估计误差逐渐减小,不同流量场景下,路段最大排队长度的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和加权平均绝对百分比误差(WMAPE)的平均值分别小于16.43、21.36 m和13.51％;与基准方法相比,不同场景下改进CTM对路段最大排队长度的MAE的减小幅度为15.31％～90.03％,且在高流量场景下估计精度的提升效果更明显.由此可见,改进CTM能够更准确地刻画交叉口交通流运行特征,并提高排队长度估计精度,可作为交通管理与控制的重要依据.

关键词：交通管理、排队长度估计、元胞传输模型、信控交叉口、可选择性换道、合用车道

所属期刊栏目：23

分类号：U491.2(交通工程与公路运输技术管理)

资助基金：国家自然科学基金;广东省基础与应用基础研究基金项目

在线出版日期：2023-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：212-224