城市交通干线的协调优化控制模型

对城市干线上一批相邻的交通信号进行协调控制,可减少干线上车辆的延误和停车次数。通过对城市干线常态与过饱和状态下的交通流状况分析,建立了对干线实施线控系统相位差优化调节的数学模型。该模型反应了沿干线行驶车辆在干线各交叉口延误情况的内在机理,是一种减少干线车辆延误的有效方法,对改善城市交通拥挤状况,提高干线道路服务能力具有积极的现实意义。     

边路车辆出入条件下城市干线信号协调相位差优化

基于相邻交叉口之间的交通流特性,考虑了边路车辆在下游交叉口处排队、驶离对相位差的影响,分析了6种干线车流在下游交叉口处的到达、排队、驶离情况,分别确定了与各种情况相对应的相位差范围,并进行干线车辆延误分析,构建了干线车辆延误最小的相位差优化模型.选取南昌市赣江北大道的5个相邻交叉口进行模型验证,明确了交叉口间相位差与干线车辆延误的定量关系,确定了干线系统延误最小时的相位差.结果表明:优化模型可明显降低干线车辆延误,干线系统总车均延误减少了89.136％,可为后续研究边路车辆对干线信号协调的影响提供参考.     

基于干线延误最小的线控系统相位差优化研究

分析研究了沿干线上、下行两个方向行驶的车辆延误规律,建立了对干线实施线控系统相位差优化调节的数学模型。优化相位差时,明确给出了周期时长和绿信比的范围,避免无效的周期时长和绿信比成为优化结果。     

基于干线车流排队特性的相位差优化模型

基于相邻信号交叉口的车流到达特性,分析了干线协调控制的内在机理,协同考虑车流运行至下游交叉口的6种状态,将延误分为车队头部受阻、车队尾部受阻和车流顺畅3类。针对各种状况下关联交叉口间的排队集结与消散,计算排队长度,并将排队长度引入延误计算过程,建立了干线协调控制相位差优化模型。选取青岛市长江路干线5个相邻信号交叉口群进行模型验证,明确了关联交叉口相位差与延误的定量关系,确定了以延误最小为目标的相位差。结果表明,相位差模型提升了干线协调控制系统的优化效果,延误时间平均减少27.70%。     

干线交叉口信号协调控制下延误分析

为了对干线交叉口信号协调控制参数进行优化,需要对交叉口延误进行定量分析。通过对交叉口一个进口方向的车辆延误进行算法分析,给出交叉口延误计算公式,结合定时信号延误模型,利用车流离散原理获取车辆到达系统内部交叉口的流量分布模式,以此为基础形成信号协调控制系统延误评价方法,并进行具体的算例分析。     

基于非参数回归预测下的干线协调控制研究

城市干线协调控制是智能交通研究的关键环节。由于交通流是一个时变的、复杂的非线性系统,具有高度的不确定性、随机性,因此很难建立准确的模型,针对这一问题,本文采用非参数回归预测的方法对交通量进行预测,并运用到干线协调控制中,根据预测出的各交叉口短时交通量对干线协调控制进行配时设计。通过仿真表明,该方法能有效减少交叉口平均延误。     

考虑柔性车道设置的公交优先信号设计

通过考虑柔性车道设置,针对带有左转专用相位的公交优先十字交叉口,结合预信号系统进行车辆和行人延误分析。在交叉口某一进口道采用该设计,分析主信号和预信号处车辆到达和离开过程,对采用柔性车道设置前后的公交车、直行社会车辆和左转车辆的延误变化进行计算。结果表明：在带有左转专用相位的公交优先十字交叉口某一进口道采用柔性车道设置后,当交叉口处于饱和状态时,公交车辆延误显著减少,左转车辆延误和直行车辆人总延误皆有所减少。     

改进的干线协调信号控制优化模型

基于混合整数线性规划方法,对经典MULTIBAND模型进行改进,提出绿波带干线协调信号控制优化方法.通过取消绿波带对称约束和增加带宽比例约束,对绿波带形式进行优化;分析干线上、下游交叉口车辆排队情况,建立排队消散时间模型,得到改进的MULTIBAND模型.选取一典型路网进行模型验证.利用Lingo软件分别求解MULTIBAND模型、AM-BAND模型和改进的MULTIBAND模型,借助VISSIM软件进行信号配时方案评价.仿真结果表明,与其他2种模型相比,采用改进的MULTIBAND模型能够有效地提高干线信号控制效果,降低车辆延误和停车次数,达到了干线协调优化的目的.     

基于轨迹数据的干线绿波协调控制效果评价

由于干线绿波协调控制方案实施路段的物理与交通特性差异, 在实际交通场景中不同干线协调控制效果难以量化比较。从绿波协调特性出发, 提出了一种基于车辆轨迹数据的城市干线绿波协调控制效果评价方法, 以实现对不同绿波控制方案的评价。首先利用轨迹数据进行方案评价所需的车辆OD 矩阵统计;在考虑协调干线路段内未协调车辆数对干线绿波协调影响下, 利用车辆实际与理想连续通过交叉口数构建干线绿波协调控制评价方法; 最后用VISSIM 进行了仿真验证。结果表明: 该评价方法能够对不同干线绿波协调控制方案进行准确评价, 且在较低轨迹统计车辆渗透率下仍具备可行性。 本文方法有助于绿波协调控制算法的优化与实际应用。     

相邻交叉口相位差优化模型及仿真

由于国内交通流特点与国外有很大不同,导致采用国外的信号控制系统很难达到满意的控制效果。以北京市两个相邻交叉口组成的干道协调控制系统为研究对象,通过分析干道上双向车辆在交叉口的延误规律,考虑车流在行驶过程中的离散性和受阻情况并结合中国道路交通的实际状况,以车辆延误最小为目标,建立了相邻交叉口相位差协调控制的优化模型。针对传统的图解法和数值解法的缺点,采用遗传算法对该模型进行求解。仿真结果证明本文所建立的模型求解结果优于传统数值解法,能更准确地反映实际的交通运行情况和控制效果,是一种减少相邻交叉口车辆延误的有效方法。     

基于车辆排放的城市道路交叉口信号配时优化仿真

利用TSIS微观交通仿真软件对长春市工农广场交叉口的交通运行状况、排放情况进行了仿真模拟,提出了两个以排放为主要评价指标的信号配时优化方案,以延误作为辅助验证指标,分别进行了对比分析,从排放角度确定了最佳的信号配时优化方案。该方法为城市道路交叉口信号配时优化中如何考虑排放问题提供一种新思路。     

基于双流模型的城市交通状况宏观评价方法

为了解决量化评价中数据采集困难的问题,利用浮动车采集的GPS数据,应用GIS支持的地图匹配算法得到了单个车辆单位距离的行程时间、停驶时间和行驶时间,提出采用临界速度划分车辆运行状态并应用双流模型建立城市交通状况宏观评价的方法,以北京CBD地区为应用实例对评价模型进行了验证.结果表明,该方法可以综合反映城市道路网的交通状况,为交通管理及出行者信息服务提供依据.     

城市交通网络中的路径优化研究

城市交通网络中出行车辆从起点到终点的路径优化问题是智能交通研究的重要课题 .由于出行车辆的最优路径是随着时间和路况的变化而变化的 ,因此车辆在进入每一个节点之前都应该计算出一条在当前时刻的最优路径 ,以确定车辆在进入每一个节点时要选择的下一步路径 .利用有向图的有关理论 ,建立了城市交通网络路径的优化模型 ,给出了交通网络中有向图每条边权值的数学模型 ,利用传统的dijkstra算法进行优化 ,动态获得出行车辆的最优路径 .经计算机仿真研究表明 ,该方法是可行的     

基于交通状态规则的大型活动专用行车线路规划方法

针对目前缺少定量化研究大型活动专用行车线路的难点问题,提出基于交通状态规则的大型活动专用行车线路规划方法.通过对可采集交通数据的路段进行交通状态判别,研判交通数据真空路段,形成区域路网交通状态;融合交通状态规则与AHP法,设计了多层级简约搜索算法及其线路评价模型,其中,应用多层级简约搜索算法初步筛选多条可行行车线路,基于AHP法对可行行车线路进行综合评价.该方法可为城市举办的各类大型活动的专用行车线路规划提供借鉴.     

城市主干道交通流随机分配模型研究

为了减少城市主干道出现局部拥堵,提出一种基于logit模型的城市主干道交通流分配方法。根据路段通行能力、路径延误时间和路径流量综合考虑,通过计算每条路段选择的概率大小,将交通流分配到路段上。同时改进了STOCH算法,通过实例对比验证,改进后的模型,不会出现单条路段拥堵,表明模型具有更好的分配能力。     

Cellular automation model for analyzing capacity of branch road section

In order to reduce the traffic pressure of urban arterial road with the rational utilization of the branch road, the vehicle meeting behavior on the branch road without divided lane was described, and the cellular automation (CA) model was put forward by introducing meeting behavior to reflect the relation between safe meeting speed and road width. The numerical simulation results depict several relation curves between road section capacity, speed and road width under different directional distributions of traffic flow, as well as the curves between the major and minor direction saturation flow, speed and road width. These relation characteristics indicate that except the one-way road section capacity and speed remaining unchanged, other road section capacities and speeds under different directional distributions increase with the increase of road width. On narrow road, the two-way traffic capacity and speed are less than those of one-way traffic; on wide road, the two-way traffic capacity doubles that of one-way traffic, but their speeds are almost the same. As the directional distribution moves to an even distribution of 50/50, the major direction saturation flows and speeds as well as the minor direction speeds tend to decease, while the minor direction saturation flow tends to increase.     

交通拥堵下基于实时交通信息的路径选择模型

针对路段行程时间的估算在交通路径诱导系统中的应用,提出了一种在交通拥堵下基于实时交通信息的路径选择模型.根据目前城市交通的状况,以城市交通系统的基本设施为基础,分析了影响路段行程时间的各种因素和路段行程时间的组成.利用设置在路段上的车辆自动检测装置来搜集实时交通信息,通过行程时间的计算、动态算法的构造和路网模型的建立来对交通路径进行动态规划.实验结果表明,该模型解决了实际交通系统中的时间最短路径问题,具有一定的实用价值.     

单位进出口路段信号控制方法

分析了单位进出口停驶左转车对直行车通行效率的影响,利用概率论及交通流理论建立不同信号控制方案下的路段车均延误模型,通过理论分析,对比改进前后两方案路段车道车均延误,得到不同机动车流量下的最优控制方案。最后,对提出的方案进行仿真试验,结果与理论分析相吻合,证明了提出方案的合理性。研究成果可为单位进出口路段的信号控制提供理论依据。