基于改进Newman算法的动态控制子区划分

为了优化现有控制子区划分方法,以区域协调控制为目标,提出基于改进的Newman社团快速划分的动态子区划分方法. 综合考虑路网中相邻交叉口之间的距离、交通流量、行程时间、车流离散特性、信号周期和路段交通流密度等因素,定量分析交叉口关联性;分别计算相邻交叉口的流量关联系数、信号周期关联系数和路段交通流密度关联系数,建立相邻交叉口的总关联度模型;对传统Newman算法进行改进,引入交叉口关联度,依据不同交通特性对区域路网进行动态子区划分;选取实际区域路网,进行模型验证分析. 结果表明：Newman算法子区划分结果不能随着交通特性的改变而改变;与之相比,所提出模型的子区划分结果更加细致,更加符合实际交通流特性,且可以依据不同时段交通特性实现动态子区划分,可以为信号控制方案制定提供良好基础.     

公交优先信号交叉口延误计算与配时优化方法

设置公交优先感应信号控制可减少公交车辆在信号交叉口的延误．其最终目的是减少乘客的延误．分析了公交优先感应信号控制交叉口车辆延误的计算方法．探讨了公交优先感应信号控制以车总延误最小为配时优化目标的传统方法的不足，提出了以交叉口减少的人总延误最大为优化目标，以保障交叉口其余相位车辆能正常通行为约束条件的公交优先感应信号控制配时优化方法，其目的是在保障交叉口交通顺畅的前提下体现公交优先，并进行了实例应用分析．     

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。     

基于改进NJW算法的交通控制时段划分

为了克服人为地对交通控制进行时段划分的随意性和K-means方法本身的缺陷,使用谱聚类算法得到最优的时段划分结果.选择道路交叉口各相位的流量作为聚类数据,以尽可能代表交叉口的状态,识别出动态交通中的不同交通模式.对谱聚类中的经典NJW(Ng-Jordan-Weiss)算法进行改进,得到初始时段划分结果,再进行离群点的修正后,得到给定聚类数目下的时段划分结果.通过Synchro软件为每个时段建立最佳信号配时方案,使用SimTraffic对不同聚类数目下的时段划分结果进行仿真评价,以选择最佳的聚类数目.与K-means方法仿真对比结果表明:提出的方法使得总延误减少了6.8%、停车次数降低了5.4%.     

信号控制交叉口延误调查及分析

从行程时间延误的范畴,分析了城市信控交叉口车辆的受阻过程、延误分类和确定方法。针对停车延误的点样本调查方法,结合桂林市交叉口的延误调查结果和数值计算实例的分析给出了点样本法和改进方法的适用条件,将停车统计由时刻统计改为时段统计,既提高了调查结果的准确性,亦能满足不同延误交叉口的调查。     

借对向出口车道左转交叉口交通控制方案优化

为提高借对向出口车道左转交叉口信号配时的科学性以及交通流运行效率,提出借对向车道左转的适用条件,将左转机动车的到达-驶离图式分为8种情况,分别建立每种情况下左转机动车的延误计算方法.以交叉口车均延误最小为目标,以周期时长、主信号与预信号各相位绿灯时间、借对向车道左转车道的长度为优化变量,建立了交叉口信号控制方案优化模型,并采用遗传算法进行求解.以算例的形式对所建立的优化方法进行验证,并与传统控制方法进行对比.结果表明:优化方法可以提高左转机动车通行能力,减少其所需绿灯时间,进而缩短交叉口周期时长;左转相位绿灯时间的缩短减小了直行相位的红灯时间,进而缩短了交叉口的车均延误,在高峰期交叉口车均延误下降比例达到23.8%.     

信号控制交叉口延误调查及分析

从行程时间延误的范畴，分析了城市信控交叉口车辆的受阻过程、延误分类和确定方法。针对停车延误的点样本调查方法，结合桂林市交叉口的延误调查结果和数值计算实例的分析给出了点样本法和改进方法的适用条件，将停车统计由时刻统计改为时段统计，既提高了调查结果的准确性，亦能满足不同延误交叉口的调查。     

公交车钩形转弯交叉口自适应信号控制方法

公交车钩形转弯方法可以保证禁左交叉口的公交车正常左转,对于提高交叉口通行能力、保证公交系统运行效率具有重要意义。针对该类型交叉口待行区易发生公交车排队上溯以及交叉口清空时间的浪费问题,本文基于感应信号控制逻辑,提出了三种类型检测器布设方案,建立了排队上溯检测方法、全红时间自动确定方法以及自适应信号控制流程。以沈阳市实际交叉口为例采集交通数据,在VISSIM中进行仿真评价。结果表明:在高峰期,本文所建立方法可以将车均延误降低10.8%、最大排队长度降低9.8%;在平峰期可以将车均延误降低13.1%、最大排队长度降低17.2%。     

协调控制交叉口短车道长度和配时参数协同优化

为了优化配置共有路段上均含左转短车道的相邻协调控制交叉口的时空资源,以最大化交叉口通行能力和最小化车辆总延误为目标,以左转短车道长度和相位有效绿灯时间为决策变量,建立了交叉口周期时长与绿信比组合优化模型。为验证优化模型的有效性,设计了一个案例,使用优化模型和韦伯斯特模型分别获得每个交叉口的配时方案,并使用已有方法计算了相邻交叉口协调相位的绿时差,进而使用VISSIM软件模拟了两种配时方案下的交通流运行状况。结果显示:与韦伯斯特方法相比,本文优化方法能使交叉口车均延误降低约30%,而通过车辆数略有增加。     

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.     

交通控制子区动态划分模型

传统的交通控制子区静态划分方法无法适应城市路网交通流的快速变化。针对该问题,研究了交叉口车队散布模型,提出了可协调度的概念以定量描述相邻交叉口间实施协调控制的必要性;在此基础之上,建立了基于超图表示的城市路网模型,并设计了相应的超图划分算法,通过对超图的分割来实现交通控制子区的动态划分。基于北京市二环内实际路网的实例验证表明,该模型在高峰时段和平峰时段下,均能给出高质量的控制子区划分结果。     

相邻信号交叉口临界协调间距计算方法

为了计算相邻两交叉口可以划入同一控制子区的最大临界间距,在进口道停车线前布设线圈检测器获取车流驶离图式;基于罗伯逊车队离散模型,建立了下游交叉口车队到达图式与交叉口间距的关系函数;根据HCM2000中对协调控制效益等级的划分,以下游协调相位每周期绿灯期间到达车辆数占到达总车辆数的40%作为临界条件,分别研究了单向协调与双向协调情况下临界间距指标的动态计算方法,该指标与车队流量、信号配时等动态要素密切相关;最后以算例形式对所建算法的应用情况进行了分析.     

交叉口公交优先技术的适应性分析——以重庆市某交叉口为例

从空间和时间2个方面论述了几种常用的公交优先方案,借助于微观仿真软件,以重庆市某交叉口的公交优先方案实施为例,通过对现状的公交流量进行现场的调查统计与分析,对交叉口现状的信号配时进行了改善,提出了改善后的配时方案.使用vissim等仿真软件研究了配时改善后的车辆运行情况,并分析了公交专用道、预信号公交控制等方案,以车均延误和人均延误2个指标为定量对比依据,实验数据表明：与现在的车均延误和人均延误相比,使用公交专用道可以使车均延误减小58.15%,人均延误减小59.95%,而使用改善后的信号配时和公交专用道的效果相差不大,该方案可以使车均延误减小55.85%,人均延误减小56.92%,而预信号则使车均延误减小39.14%,人均延误减小41.03%.结合该交叉口的交通情况,说明在饱和度较低的情况下,公交优先方案实施的效果并不显著.     

信号交叉口上游公交站点实际停靠延误模型

为准确测算信号交叉口进口道公交站点的公交车辆停靠延误时间,评价交叉口处公交停靠站的设置合理性,建立信号交叉口进口道公交站点的车辆停靠延误模型。根据信号交叉口进口道的划分类型,将停靠延误模型分为两类。通过详细分析不同情况下公交车车辆在信号交叉口进口道的运行与停靠机理,研究分情况的公交车辆停靠延误计算方法和计算公式;根据延误计算式,利用积分方法,得到一套测算交叉口进口道公交车辆平均停靠延误的计算公式.较好的计算信号交叉口进口道公交站点的公交车辆停靠延误.     

一种单点被动公交优先控制算法及其效益评价

分析了周期时长与交叉口人均延误、车均延误指标的关系,确定了周期时长的计算方法;为进一步减少人均延误,提出了在不发生拥堵前提下根据各相位乘客数量分配富余绿灯时间的绿信比优化方法;最后采用算例验证的方式,分别计算了当交叉口实施单相、多相被动公交优先前后的交叉口效益,并与无公交优先控制方案进行对比分析,结果表明:被动公交优先算法的控制效益与公交优先相位数存在密切关系,当优先相位数较少时,该算法能有效减少交叉口人均延误.     

流线搭接下的交叉口最优控制方案算法

为进一步提升信号交叉口控制方案的控制效率,提出一种考虑流线搭接的最优信号控制方案算法.算法首先分析和细化流线相容关系,确定相位流线组合;然后将相位流线组合采用数组表示并随机抽样排列,根据信号控制方案相位流线的设置要求,充分考虑流线搭接,选取满足条件的相位组合方案作为交叉口可行相位组合方案;最后结合已有的配时模型,计算信号相位配时及车辆平均延误,通过对比车辆平均延误,选取最小延误对应的控制方案作为交叉口最优控制方案.结果表明:算法所确定方案的车辆平均延误相比环栅结构相位组合方案减少0.3 s/pcu,分流式相位组合方案减少0.5 s/pcu,组合式相位组合方案减少4.5 s/pcu,由此说明此方法可行.     

基于密度峰值聚类的交通控制子区划分方法

为提升区域交通信号系统的控制效率,提出了一种基于车辆轨迹数据和密度峰值聚类的城市路网交通控制子区划分方法。首先,结合轨迹数据特性并综合考虑交叉口间距、车辆延误、车队离散度等因素的影响,定义并计算了交叉口的关联度指标。其次,根据关联度指标得到交叉口的距离矩阵,作为密度峰值聚类算法的输入;针对密度峰值聚类的超参数设置问题,引入数据场理论中势能熵的概念确定最优值;同时,借鉴肘部法则的思想确定聚类中心数量。最后,将改进的密度峰值聚类算法应用于交叉口子区划分中。以北京市中关村西区真实车辆轨迹数据的实验分析表明：本文方法可以仅基于车辆轨迹数据实现城市路网交通控制子区的高效、合理划分。     

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%。     

混合交通条件下单点公交优先信号配时研究

根据我国混合交通特点,对定时式公交优先信号、定周期感应式公交优先信号配时方法进行了研究,以交叉口人均延误最小为目标,基于单一相位定周期公交优先感应信号配时方法,建立了多相位定周期公交优先感应信号配时算法和建立了定时式单点公交优先交叉口信号配时模型.以某城市信号控制交叉口调查数据为输入样本,采用Newton迭代算法优化求解公交优先信号配时,运用仿真软件Vissim,仿真不同配时方案下的交叉口延误情况,分析结果表明该配时方案能有效减少人车延误,提高信号控制交叉口的通行能力.     

信号交叉口车辆排队统计方法研究

信号交叉口排队控制的关键在于排队统计．以排队检测器和感应检测器为硬件基础,检测进口车辆排队状态,设计排队统计逻辑对采集的实时信息做出规整,建立排队统计方法,为信号机提供准确的路口排队信息,提高排队控制效果．应用Vissim交通仿真软件对排队统计策略进行仿真分析,结果表明,交叉口排队信息优化了配时方案,减少了绿灯损失时间、停车次数和延误,完善了智能交通控制效果．