信号交叉口行人自行车聚集群交通特性

为了便于研究城市交叉口混合交通信号控制策略以及城市信号交叉口交通仿真,对信号交叉口人行横道绿灯放行时间内行人自行车聚集群的交通特性进行了研究.在此基础上,提出了行人自行车"聚集群"的概念,运用了把人行横道"虚拟网格化"的方法对行人自行车聚集群的形状、面积、空间位置以及空间占有率等参数进行了描述.以北京市平乐园信号交叉口为例,对聚集群的空间占有率变化进行了计算.结果表明,聚集群的空间占有率在行进过程中是逐渐增加的.     

信号交叉口进口道延误模型

为了优选交通信号控制参数,需要对延误进行分析与定量计算.交叉口一个进口方向的延误分析与计算是研究交叉口延误的基础.根据信号交叉口延误理论,在已有延误研究的基础上,对信号交叉口进口方向非饱和、临界饱和、过饱和3种交通状况做了进一步划分,并对划分出的各种情况下的进口道延误进行了分析,推导了相应的进口道延误公式;分析了选择进口道延误公式的条件,进而建立了信号交叉口进口道延误模型,为交通信号控制研究中交叉口延误的分析与计算提供了有用的信息.     

面向混合交通的感应式交通信号控制方法

为解决城市道路混合交通场景中,依据机动车交通流进行信号配时的设计方法无法兼顾非机动车交通流,且可能降低机动车交通流运行效率的问题,提出了以单点优化方法以及感应控制原理为基础的面向混合交通的感应式交通信号控制方法。在实施感应控制流程之前,根据热成像检测器的实时数据,结合以交通强度为核心指标的单点优化方法确定各相位的基准绿灯时间;在基准绿灯时间的基础上,确定各相位的初始绿灯时间以及最大绿灯时间,作为感应控制阶段的关键参数。用实际数据对本文方法进行合理性分析,结果表明混合交通中非机动车流对交通状态具有一定的影响,可以通过考虑非机动车的影响确定感应控制中的关键参数。此外,还通过算例设计对所提混合交通强度指标进行了脱机验证,结果表明:考虑非机动车影响的混合交通强度指标较原有交通强度指标能够更好地反映交叉口状态,使单点优化控制下的交叉口车均延误下降了7. 69%;根据混合交通强度计算得到的感应控制的最大绿灯时间,可使调查路段的过饱和周期比例下降80. 77%。     

基于多智能体的交通信号控制与路径诱导的协同

在总结已有交通信号控制与路径诱导协同模型的基础上,分析了路段行程时间函数与信号控制策略对协同模型求解唯一性与收敛性的影响;设计了交通信号控制与路径诱导协同研究的多智能体模拟系统。该系统由交叉口控制智能体、路径诱导智能体、信息处理智能体组成,具有较大的灵活性与可扩展性。该模拟系统中路径诱导策略是用户最优策略,交通流动力学由元胞传输模型描述,信号配时由基于元胞的交通控制模型优化。模拟结果表明,实施交通信号控制与路径诱导协同后,路网总行程时间最多可减少41.4%。     

冰雪条件下城市道路路段交通量

为研究冰雪条件下城市路网交通特性,以冰雪条件对路段交通量的影响为研究对象,在界定冰雪条件以及进行实际交通调查的基础上,引入冰雪交通量因子来表征冰雪条件对路段交通量的影响程度,并对路段冰雪交通量因子与冰雪条件建立回归模型,通过大量的实际调查数据对函数参数进行标定.结果表明标定函数的精度较高,能够为冰雪条件下交通特性研究提...     

冰雪天气下的区域交通状态实时判别

在研究现有常态天气下交通状态判别的基础上,充分考虑冰雪灾害对道路通行能力的影响,提出了适用于冰雪天气条件下的路段和交叉口的交通状态判别方法。同时考虑道路的等级、路段的通行能力以及路段长度等因素,确定了路段和交叉口的交通状态权重,实现了区域交通状态实时判别。最后利用TransModeler微观仿真软件对本文方法进行了验证。结果表明:该方法判别准确度较高、判别时间较短,为冰雪条件下交通状态研究提供了新的思路。     

冰雪条件下信号交叉口交通拥堵扩散范围估计

冰雪条件下交叉口交通拥堵范围的正确估计,有助于交叉口交通控制的优化和决策。首先根据冰雪条件调查数据,分析了不同冰雪条件对饱和流率的影响,得到不同等级冰雪条件对交叉口饱和流率的折减值及其回归模型。然后基于信号交叉口车辆排队特点,将交叉口分为过饱和、不饱和以及临界饱和状态,并建立了交叉口实时车辆排队长度计算模型。最后考虑路网中各要素的相互关联和相互影响的特性,提出了冰雪条件下基于交叉口交通拥堵扩散范围估计方法。该交叉口拥堵扩散范围估计方法可作为冰雪天气条件下交叉口信号配时方案优化依据,同时对制定合理有效的交通拥挤疏导策略具有重要意义。     

交叉口交通信号控制的半实物仿真平台设计

针对交通信号控制技术与控制算法研究和试验的特殊需要,设计了交通信号控制半实物仿真平台,它由交通信号机原型机和仿真PC机上的仿真软件构成.交通信号机原型机基于RTLinux实时操作系统,运行交通信号控制算法,产生控制信号;仿真软件利用Marlab设计,虚拟交叉口场景,受原型机产生的控制信号的控制,并向原型机提供其控制软件必需的传感器数据,二者通过串口连接实现了硬件在回路中的仿真.     

交通干线动态双向绿波带控制技术研究

在多智能体道路交通控制概念模型基础上,提出了一种全新的交通干线动态双向绿波带智能协调控制策略.通过中心协调智能体和路口控制智能体间的信息交互和协调,在确保路口绿灯时间利用率较高的前提下,实现干线双向车流不停车地通行.中心协调智能体根据一段时间内交通流信息计算公共信号周期和上下行相位差,路口控制智能体实时确定各路口的绿信比.公共信号周期依照关键路口饱和度的大小由模糊控制算法进行调整,相位差根据上下行速度和路段长度进行计算,绿信比基于历史和实时的交通数据确定.实际应用证明了该控制策略的有效性.     

交通控制硬件在环实时仿真平台设计

为了获得既符合交通信号机逻辑与参数要求,又达到最优控制效果的信号配时方案,需要建立室内仿真实验环境与现场控制机之间的实时通讯,从而使真正符合实际道路交通条件的优化配时方案能够快速及时地得到执行．提出研究交通控制硬件在环实时一体化仿真平台的设计方案,介绍该平台研究的重点内容．通过引入硬件在环的方法,对交通控制仿真软件和交通信号控制器加载控制器接口设备（CID）,从而形成符合交通控制实际情况的实时一体化仿真环境．通过控制器接口设备,交通仿真软件能够实现与交通控制器的实时通信,摆脱了交通仿真软件与交通控制器独立操作,无法进行信息互通的状况．     

协调信号交叉口间路段上的车辆排队模型

为了描述路段上车流受上、下游信号交叉口影响而产生的集结与消散现象,通过分析协调信号交叉口间路段上的车辆排队演化过程,基于冲击波理论建立了车辆排队模型。为了验证模型的有效性,应用VISSIM交通仿真软件设计模拟方案,采集每辆车在上、下游检测器处的速度及其到达时刻,根据模型计算得到55个周期的排队消散长度和二次排队长度。结果显示,排队消散长度和二次排队长度计算值与模拟值的相对误差小于10%的周期分别占72.73%和85.45%。该模型可以用于估计协调信号交叉口间路段上的车辆排队长度,为交通控制方案的优化或调整提供理论依据。     

城市交通干线信号动态优化控制方法

针对城市交通干线的信号协调控制问题,文章提出了一种动态优化控制方法。首先通过分析系统中车流的宏观运动以及对相位差进行动态描述,基于交通流的到达情况和信号周期间的车流耦合效应,建立了以控制周期内系统的通行量最大为目标、以信号周期、绿信比以及相位差为优化控制变量的交通干线信号动态优化控制模型,并设计了相应的实数编码遗传算法,最后在动态的交通需求模式下对文中方法和传统的定时协调控制方法进行了比较,结果表明文中方法能够适应交通流的动态特性,并能大幅改善交通干线的通行效率。     

基于Agent的城市交通仿真系统研究

应用Agent技术建立了城市交通仿真模型,在VC＋＋6.0编译环境下开发了基于Agent的交通仿真系统.设计了路网描述图元库,分析了车辆Agent的结构,探讨了基于期望间隙和期望速度的车辆驾驶模型.分析了信号控制Agent的结构模型,针对传统定周期控制方法不能适应实际交通流的不足,给出了交通信号自寻优仿真方法.仿真应用实例表明了该仿真系统的有效性和实用性.     

单交叉路口交通分布的一个优化模型及其算法

讨论了城市道路交通中十字交叉路口的交通流分布情况,以4相位信号控制为例,建立了以控制周期内路口的总延误车辆数最小为控制目标、以信号相位持续时间和信号周期时长为控制变量的交通信号动态规划模型,并给出了一个相应的算法.     

基于交通冲突的行人过街危险度研究

行人过街的危险度不仅与过街条件、过街设施有关,而且与道路上的交通量及分布情况、道路的断面形式、驾驶员的注意状态有关.运用交通冲突技术理论对行人过街过程进行分析,选择车辆制动时间距离作为判别冲突严重程度的标准.定义行人过街的危险度,研究在行人自由过街、无控制人行横道、信号控制无干扰人行横道、信号控制有干扰人行横道处等条件下行人过街的危险度的计算方法,通过算例明确了计算过程和计算方法.     

基于悉尼协调自适应交通控制系统线圈数据的交通事件自动检测算法

为了克服目前悉尼自适应交通控制系统(Sydney coordinated traffic system,SCATS)获取的动态交通数据仅用于交通信号控制的局限性,从信息共享的角度,将SCATS中感应线圈获取的动态交通数据应用于交通事件自动检测。在详细分析了SCATS中感应线圈获取的交通数据特性的基础上,设计了一种新的交通事件自动检测算法,并采用实测数据进行了验证和对比分析。结果表明,所设计的新算法在检测率、误警率方面均优于经典的对比算法,可为改善SCATS覆盖道路在交通信号控制、交通信息引导和交通指挥等方面的协调性提供技术支持。     

考虑能源消耗的城市路网信号优化研究

通过对信号交叉口和路段车辆能源消耗的研究,提出了城市路网能耗计算公式。将路网能源消耗以及最优交通信号设置问题结合起来研究,以路网能源消耗最小为目标,用双层规划方法综合优化信号配时方案,进而得到能源消耗最优平衡网络信号优化模型,以达到最大程度地降低路网交通能耗的目的。在此基础上,给出了描述上述问题的基于免疫选择的自适应繁殖的混沌粒子群求解算法。最后,结合路网各项指标对信号控制优化方法进行分析,通过算例应用证明了方法的有效性。     

车联网环境下干线交通信号协调控制方法

针对目前车联网环境下仅进行车速诱导的干线协调信号控制方法存在的绿灯利用效率不高问题,借助车辆与基础设施间的双向信息交互功能,考虑车速诱导与信号控制方案双向优化,以形成饱和车队为目标,提出一种新的干线交通信号协调控制策略.在此基础上,定义每个周期每个交叉口处待处理车辆的到达时间范围;并对车辆延误和停车次数进行加权,形成一个综合性能评价指标(PI),以加权评价指标最优为目标,建立信号控制参数优化模型,并给出求解算法.案例分析表明:与仅进行车速诱导的干线协调信号控制方法相比,所提出的方法能使交叉口车均PI降低11.2%,验证了模型的有效性和可行性.从速度诱导区间、平均行程车速、交叉口间距等方面分析了优化模型的敏感度,确定了模型的适用条件,结果表明这些因素对信号控制方法的优化效果有显著影响.     

单进口轮流放行方式的四路环形交叉口交通信号控制

面向四路环形交叉口,以安全、高效地实施单进口轮流放行方式的交通信号控制为基本目的,采用非优化建模的思想,建立了具有4个进口道机动车相位、4个环道机动车相位和4个行人相位的相位结构设计方法,提取了4项通行权供给的时间特性,建立了有条件地满足所有道路使用者的通行时间资源需求的信号配时设计方法。仿真实验结果表明,本文方法能够在机动车交通高峰时段有效遏制环形交叉口整体性能的显著恶化,分时段实施让行规则控制和交通信号控制是十分必要的。     

局部拥挤条件下单点自组织信号控制方法研究

针对已有交通信号控制方法难以有效疏导拥挤交通流的现状,以感应线圈检测器采集到的实时数据为拥挤识别的基础,以拥挤流向放行车辆数最大为目标,提出了一种无信号周期、无固定相位相序限制的单个交叉口自组织信号控制的基本原理,研究了候选信号相位集、各流向权重、等待时间上限的确定方法,设计了局部拥挤条件下单个交叉口的自组织信号配时方法,并以VISSIM为工具进行了模拟验证和对比分析。结果表明,所提出的方法能够改善局部交通拥挤的疏导效果。