基于模拟退火的交叉口自适应信号控制优化研究

在车联网环境下,以交叉口车辆的平均延误时间最小为优化目标,通过神经网络预测各进口短期时间窗交通流到达情况,进而基于模拟退火算法提出了交通信号控制动态配时方法。选取成都市某一交叉口的实测交通流数据,在VISSIM环境下对COM进行二次开发实现了早高峰、平峰和晚高峰时段下的自适应信号优化控制,对固定信号配时情况和模拟退火优化情况进行仿真,结果表明基于模拟退火算法的自适应信号控制能够显著提高交叉口的通行能力。为进一步说明本方法的优越性,将结果与遗传算法优化结果进行对比,发现模拟退火算法结果更优,三个时段内车辆的平均延误分别节省了15.61s/veh、0.47s/veh和8.53s/veh,平均停车次数也分别降低了0.59次/veh、0.04次/veh和0.27次/veh,证明了方法的有效性。     

基于视频检测的行人过街信号优化控制方法研究

为了保障交叉口行人过街合理需求,避免行人因等待时间过长而违法通行的现象发生,提高行人过街的安全和效率,提出利用视频检测技术建立行人流量检测方法;通过分析视频检测器传来的实时信息,以行人和机动车的综合延误为目标函数优化配时,输出最优目标函数对应的配时参数,生成优化后的配时方案;结合吉林大学南岭校区东门行人过街实地数据,利用VISSIM对本作品建立的方法进行仿真评价,结果显示:行人人均延误为19.77 s,与原有配时方案相比减少了71%。     

道路信号交叉口行人过街速度与延误估计仿真

为了探究信号交叉口行人群体过街速度和延误影响因素,采用无人机和地面机位从高空和地面获取交通视频,并利用Tracker物理影像分析软件对视频数据进行分析。从城市信号交叉口的微观角度出发,建立了传统社会力模型和改进社会力模型,通过仿真场景模拟了行人过街情况。利用哈尔滨市两个交叉路口的实际参数对仿真模型进行了标定。实验结果显示,当人行横道宽度从4 m增加至7 m过程中,传统社会力模型下的行人过街平均延误时间分别为4.22 s、3.47 s、2.57 s和2.28 s;改进社会力模型下的行人过街平均延误时间分别为3.56 s、2.91 s、2.78 s和2.26 s。经过对比验证发现,适当提升人行横道宽度使行人实际过街速度更接近期望速度,从而降低行人过街的延误时间。结果表明,通过增加人行横道宽度可以有效改善信号交叉口行人过街的效率。     

基于行人优先的过街信号相位优化方案研究

文章通过分析现有交通信号控制的优缺点,综合考虑影响行人过街的各种因素,创新地提出一种既对车辆延误影响不大,又能有效地提高行人过街效率的交通信号控制优化方案,并以广州燕岭路段为例验证其可行性.研究结果表明,该方法能为信号灯配时优化提供有力依据.     

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分析了信号交叉口的机动车和行人的运行特性,考虑了行人过街与机动车运行的相互影响,为满足行人的安全过街,在两相位交叉口信号配时中加入行人行走的迟起、早断时间。考虑行人过街的需求,在信号配时中将行人过街的最大延误时间以及行人过街的总延误纳入到交叉口信号配时优化模型中,提出以周期、停车率、饱和度、排队长度、行人最大允许延误时间、机动车最大允许延误时间作为约束条件,以机动车和行人的总延误最小为优化目标,建立交叉口信号配时的优化模型,给出求解方法,为信号交叉口的优化配时提出新的思路。     

基于行人影响的信号交叉口右转车辆跟驰模型

为探究在不同场景下行人对信号交叉口右转车辆跟驰行为的影响，采用无人机采集信号交叉口视频录像，通过视频分析技术提取信号交叉口右转车辆跟驰数据，提出考虑行人过街平均流率影响的右转车辆优化速度函数，构建不同场景下基于行人影响的信号交叉口右转车辆跟驰模型，并对模型进行参数标定和仿真验证.结果表明，保守驾驶员为避免人车冲突会先减速后停车，等待20 s可放行约27人；激进的驾驶员选择在过街行人间隙强行穿越人行横道，穿行前平均速度由13.8 m/s降至8.3 m/s，穿越完成后加速离开，速度波动较小，符合实际情形.     

混合交通条件下模糊逻辑在交通信号控制中的应用

交通信号控制是一种被广泛应用于交叉路口的交通管理手段，用来实现对车辆及行人的通行时间和延误的最小化。对于各个接近路口的交通流，交叉路口的信号控制充分利用道路提供的空间，通过分配时间间隔来控制车辆的移动。在印度尼西亚，主要使用定周期信号控制。定周期信号控制就是所有的信号配时参数事     

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为使路段人行横道信号设置最优,提高交通运行效率,对路段人行横道信号控制进行深入研究,寻找最优的信号配时方案。分析了路段信号控制下的行人与机动车的运行特征,将信号周期分成了6个时段,描述了各个时段下行人与机动车的运动状态;以行人延误与机动车延误的加权和最小为目标,考虑行人过街最大信号周期限制,建立路段信号优化配时模型;分析模型中各变量之间的关系,给出了信号配时优化的计算流程,通过实例进行验证。实例证明,研究成果可有效用于路段人行横道信号控制优化配时。     

信号交叉口行人步行速度特性分析

信号交叉口行人步行速度是交通信号设置和安全分析的一个重要指标,根据采集到的西安市高新区典型十字信号交叉口行人步行速度数据,通过SPSS软件运用数理统计方法对数据进行分布拟合、统计性描述,探讨了行人自身特性和交叉口特性影响下行人过街速度特征.研究表明,男性和女性步行速度分布都符合正态分布,青年、中年和老年行人速度分布符合对数正态分布;同一个路口相交道路等级相差较大时,通过不同人行横道的行人平均步行速度值相差较大;最后,给出了设计步行速度推荐值.     

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城市道路交叉口所采取的交通信号运行方式，直接影响着交叉口的通行能力、过街延误等诸多方面。本文针对采用慢行交通一体化设计的交叉口上设置二次过街，分析各种信号运行方式对机动车、自行车、行人过街的影响，通过对各种信号运行方式在交通组织管理、信号周期时长、车辆延误、行人延误等方面进行分析研究，结合现场交叉口几何结构及实际交通状况进行定性、定量分析，提出更有利于充分利用交叉口空间、更大限度减小慢行交通过街延误的交叉口信号运行方式，为交通管理者、决策者提出合理化建议。     

过饱和交叉口交通信号控制动态规划优化模型

为满足过饱和交叉口信号控制的需求,应用动态规划理论,建立了过饱和交叉口信号控制优化模型,界定了模型的阶段、状态变量和决策变量,推导了平均排队长度状态转移方程和控制器状态转移方程,确定了基于交叉口不同饱和状态的目标函数与约束条件,提出了模型优化框架。非饱和状态以最小化延误为控制目标,饱和状态和过饱和状态以最大化通行能力为控制目标。通过迭代运算判断保持或者切换当前相位,并将控制效果实时反馈以调节下一阶段信号配时方案。以秦皇岛市某交叉口为例,基于实际采集数据得到了非饱和、饱和与过饱和3种状态的交通流量,应用动态规划模型获得配时方案,并与TRANSYT方法给出的配时方案进行了对比分析。分析结果表明:在非饱和状态下,采用动态规划模型计算的平均延误、饱和度、平均排队长度分别为49.3s、0.76、13.7veh,采用TRANSYT方法计算的对应值分别为52.0s、0.78、14.4veh;在过饱和状态下,采用动态规划模型计算的饱和度与平均延误分别为0.85、78.5s,采用TRANSYT方法计算的对应值分别为0.86、82.5s,但对应的平均排队长度为27.3veh,略优于动态规划模型的27.6veh;饱和状态控制效果与过饱和状态控制效果类似。可见,采用动态规划模型可以有效降低交叉口饱和度,减少各相位不同进口道车辆的平均延误。     

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通过对行人过街的三种情况即自由过街、无控制人行横道过街和信号控制人行横道过街进行研究，分析了不同过街条件下行人与机动车的运行特征。设定行人与机动车到达间距服从负指数分布，给出了不同条件下的机动车延误计算方法。研究结果表明，对行人过街选择合适的过街方式可以有效减少机动车的延误，特别是在行人与机动车交通量比较大时，设置人行横道（包括信号控制与无信号控制）可以大幅度减少机动车的延误。     

高校出入口无灯控路段行人过街延误研究

为改善高校出入口过街行人与机动车冲突状况,保障行人过街安全,对高校出入口无灯控路段高峰时段人行横道上行人过街延误进行研究。以吉林建筑大学西门前新城大街路段和吉林财经大学东北门前净月大街路段为例进行交通调查,对高峰时段不同交通量下行人过街延误进行理论计算,与观测统计的行人过街延误实际数据进行对比,行人过街平均延误理论值与实际值相差较小。结果表明,城市道路无灯控路段的行人过街延误模型适用于高校出入口无灯控路段行人过街延误的计算。分析现有研究成果,提出高校出入口路段高峰时段行人过街设施设置与改进建议。     

路段相邻人行横道行人过街实时信号控制方法

为解决城市路段存在的相邻人行横道行人过街信号控制不协调问题,以机动车相位持续时间、行人绿灯时间和相位差作为约束条件,建立了基于车辆和行人平均延误最低的路段相邻人行横道行人过街实时信号控制模型,以使机动车与行人的综合通行效率达到最优。并根据每个周期内到达车辆平均速度的不同提出了信号周期浮动相位差。以南京某条主干道的两个相邻人行横道为例,将路段上采集到的实时交通数据应用于建立的模型中,以Matlab作为仿真计算环境,采用实数编码的遗传算法进行求解,得出路段相邻人行横道的实时信号控制方案。运行结果显示:在研究的路段中,不同权值比例下实时信号控制方案的平均延误分别比现状缩短了11.7%, 13.7%,8.7%,且权值为机动车数量与机动车加行人总数量之比时优化效果最好,说明该方法能够提高城市干道车辆通行和行人过街的效率,且在所有路段行人过街信号优化中具备一定的适用性。     

平行流交叉口行人过街控制策略研究

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.     

城市道路路段行人过街信号设置研究

现行规范对路段行人过街信号的设置条件缺少定量分析与理论依据,为保障路段行人过街安全,研究行人过街等待时间、行人安全度及行车延误对行人过街信号设置的影响。基于哈尔滨市某双向6车道主干路无信号人行横道的调查数据,分别构建行人过街等待时间与机动车流率、交通冲突时间与行驶速度、行车延误与过街行人流率的关系模型。以45 s作为过街行人忍受时间阈值,计算得到设置路段行人过街信号的机动车流率条件为1200辆·h-1;以1.3 s作为交通冲突时间阈值,得到对应的机动车行驶速度条件为55 km·h-1;以不同服务水平对应的行程车速为依据,给出设置路段行人过街信号的过街行人流率条件。     

基于VISSIM的交叉口行人二次过街模拟

车行道较宽的交叉口,为保障行人过街安全,减少行人过街延误,缩短机动车信号周期,提高交叉口通行能力,可在交叉口设置行人为二次过街的方式。以南昌市洪都北大道—南京东路交叉口为例对行人信号相位进行设计并优化机动车信号配时,用VISSIM进行该交叉口的行人二次过街模拟,证实行人二次过街可以提高交叉口通行能力。     

基于多智能体的城市交通区域协调控制方法

在分析城市道路交通信号控制特点的基础上,提出了基于多智能体的城市道路区域协调控制方法.在单路口Agent中引入加强学习方法,实现交通信号实时在线调整;在由多交叉口构成的区域路网中,以车辆平均延误为目标,通过多路口Agent之间的协调机制,实现城市交通区域信号控制的智能协调和全局优化,提高整个区域交通的效率,减少车辆的延误.通过仿真实验,与定时控制和感应控制相比,该方法使车辆的平均延误明显减小.     

平行流交叉口行人过街控制策略研究

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.     

无信号控制路段人行横道行人过街时间研究

分析了城市道路无信号控制路段人行横道处行人和机动车的运行特性,针对行人利用可穿越间隙过街的特性得出行人的平均过街延误和过街时间.运用vissim软件仿真得出路段人行横道处不同的机动车量情况下行人的过街时间和机动车通过人行横道的时间,从而得到无信号控制路段人行横道改为信号控制的依据.仿真结果表明:在双向4车道的次干路中,当机动车流量超过2 400辆/h时,将人行横道改为信号控制时更适合行人过街.