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非常規平面信號交叉口優化控制技術

非常規交叉口的通行模式是在交叉口上游設置預信號，組織左轉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交叉口理論研究成果，構建非常規交叉口的失效概率模型，建立預防死鎖、動態啟用和動態控制的機制與優化方法；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交通語言系統。本項目研究前期已經發表8篇相關論文，取得1項國家發明專利和1項軟件著作權，在此基礎上將通過與優秀的企業、單位合作，以面向應用為目的，一方面繼續深化成果的科學性和實用性，另一方面，實現成果的推廣應用，為研究機構，交通規劃、設計和管理領域提供新的技術支撐，為預防和緩解交通擁堵提供有效的應用系統，解決實際交通問題的同時，服務于整體交通系統品質的提升。在資源、環境等多約束下，相對于道路拓寬等傳統手段，非常規交叉口方案是更具可持續性、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交叉口通行模式提供理論支持，也能為非常規交叉口的優化設計提供技術支撐，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交叉口通行模式的交叉口規劃設計規范，為緩解交通阻塞，提高交通系統的穩定性與可靠性提供理論基礎和技術支持。進一步，設計的軟件可以直接應用于非常規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、實驗和優化技術，對于研究復雜交通系統問題具有廣泛的應用效果。圖1 非常規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交叉口本研究的內容是交通工程領域里出現的新問題，以非常規交叉口的適應條件和優化方法為重點，以預防和緩解交通擁擠、提高通行能力和節能減排等應用為理論研究的導向。項目研究所轉化的成果具有可觀的經濟、社會效益，主要包括： 1）成果可服務于研究機構：促進對交叉口新型通行模式的探索及其適應性分析、優化設計理論與方法的研究及應用； 2）成果可服務于交通規劃、設計和管理領域：成果將為非常規交叉口的規劃設計規范奠定基礎；為非常規交叉口交通設計、管理實踐提供新的技術支持，并在交通擁擠管理的實踐中發揮重要作用； 3）成果可服務于系統開發與咨詢機構：為基于新模式的交通控制、交通設計咨詢和輔助系統開發提供技術指引。

同濟大學 2021-04-11

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