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非常規(guī)平面信號交叉口優(yōu)化控制技術(shù)

非常規(guī)交叉口的通行模式是在交叉口上游設置預信號，組織左轉(zhuǎn)和直行車流交替使用進口道來提高通行能力，是一種對策交叉口擁堵的新思路。其雖已在我國數(shù)個城市有過實際應用案例，但多由于缺乏堅實的理論和技術(shù)支撐而不得不以失敗告終。本團隊將基于自身既有的非常規(guī)交叉口理論研究成果，構(gòu)建非常規(guī)交叉口的失效概率模型，建立預防死鎖、動態(tài)啟用和動態(tài)控制的機制與優(yōu)化方法；此外，基于駕駛行為和選擇偏好研究，設計綜合考慮駕駛員適應性和車道排隊均衡的動靜態(tài)交通語言系統(tǒng)。本項目研究前期已經(jīng)發(fā)表8篇相關(guān)論文，取得1項國家發(fā)明專利和1項軟件著作權(quán)，在此基礎上將通過與優(yōu)秀的企業(yè)、單位合作，以面向應用為目的，一方面繼續(xù)深化成果的科學性和實用性，另一方面，實現(xiàn)成果的推廣應用，為研究機構(gòu)，交通規(guī)劃、設計和管理領(lǐng)域提供新的技術(shù)支撐，為預防和緩解交通擁堵提供有效的應用系統(tǒng)，解決實際交通問題的同時，服務于整體交通系統(tǒng)品質(zhì)的提升。在資源、環(huán)境等多約束下，相對于道路拓寬等傳統(tǒng)手段，非常規(guī)交叉口方案是更具可持續(xù)性、更有前景的交通擁擠對策手段。本項目研究成果既能夠為是否選擇非常規(guī)交叉口通行模式提供理論支持，也能為非常規(guī)交叉口的優(yōu)化設計提供技術(shù)支撐，因而成果可以廣泛地應用于城市道路交通設計和擁擠管理之中。研究成果還可以為起草考慮非常規(guī)交叉口通行模式的交叉口規(guī)劃設計規(guī)范，為緩解交通阻塞，提高交通系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性提供理論基礎和技術(shù)支持。進一步，設計的軟件可以直接應用于非常規(guī)交叉信號設計方案的制定。最后，在此基礎上形成的交叉口交通流分析、實驗和優(yōu)化技術(shù)，對于研究復雜交通系統(tǒng)問題具有廣泛的應用效果。圖1 非常規(guī)交叉口通行模式示意圖 A: 預信號控制 B: 主信號控制圖2 上海共和新路臨沂路非常規(guī)交叉口本研究的內(nèi)容是交通工程領(lǐng)域里出現(xiàn)的新問題，以非常規(guī)交叉口的適應條件和優(yōu)化方法為重點，以預防和緩解交通擁擠、提高通行能力和節(jié)能減排等應用為理論研究的導向。項目研究所轉(zhuǎn)化的成果具有可觀的經(jīng)濟、社會效益，主要包括： 1）成果可服務于研究機構(gòu)：促進對交叉口新型通行模式的探索及其適應性分析、優(yōu)化設計理論與方法的研究及應用； 2）成果可服務于交通規(guī)劃、設計和管理領(lǐng)域：成果將為非常規(guī)交叉口的規(guī)劃設計規(guī)范奠定基礎；為非常規(guī)交叉口交通設計、管理實踐提供新的技術(shù)支持，并在交通擁擠管理的實踐中發(fā)揮重要作用； 3）成果可服務于系統(tǒng)開發(fā)與咨詢機構(gòu)：為基于新模式的交通控制、交通設計咨詢和輔助系統(tǒng)開發(fā)提供技術(shù)指引。

同濟大學 2021-04-11

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