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．     

信控交叉口公交专用车道动态共享实时控制方法

针对目前交叉口拥堵、公交专用车道利用率低的问题,提出一种信控交叉口公交专用车道动态共享实时控制方法。利用GPS定位实时获取交叉口处公交车的位置,并通过交通检测设备获取专用道内小汽车车辆数,结合主信号显示情况综合计算当前时刻公交专用道共享前后交叉口车辆总延误。将延误大小判断结果反馈给车道信号,车道信号显示红灯或绿灯以提醒司机是否能够进入公交专用道。引入受影响车辆概念,建立以减少交叉口车辆总延误为目标的公交专用车道共享控制模型。通过对当前时刻主信号显示红灯和显示绿灯两种情况分析,提出一种综合考虑车辆司乘系数、受影响车辆的交叉口延误计算方法,得到共享公交专用车道前后交叉口车辆总延误差值的表达式。利用示例数值模拟在多种不同场景下车道信号的显示情况,分析了专用道内已有车辆、公交车位置以及主信号显示情况对车道共享的影响。结果表明：该控制方法较符合实际情况,并能有效提高公交专用车道利用率,能够充分利用交叉口绿灯时间,为解决公交专用车道的动态共享、缓解道路拥堵提供了一种新的思路。     

基于PARAMICS的公交专用道时分复用方法研究及优化

公交专用道有效实现公交优先的同时加深了社会车辆与道路资源间的矛盾,保证公交优先的车道复用方法可以较好的解决这一问题.为了改善目前的公交专用道复用方法,研究了一种能够定量计算社会车辆借道时间的公交专用道时分复用方法.在PARAMICS交通仿真软件中建立以特定路段为中心的微观交通路网模型,采用C语言扩展PARAMICS功能对实验路段进行仿真实验,并通过调整时分复用方法中各关键参数的取值,对该方法进行优化设计.最后验证优化后的公交专用道时分复用方法能够保证公交优先的前提下提高社会车辆的平均行驶速度、降低路段的车流密度、减少交叉口延误和道路拥堵时间.     

公交优先下交叉口配时优化的双层模型与遗传算法

在综合分析各类城市交叉口特性基础上,对传统的信号配时方法进行了理论改进,针对设有公交专用道的交叉口建立了公交优先交叉口配时的双层模型,并利用遗传算法对该模型进行了定量求解.VISSIM仿真实验结果表明:与传统配时方法相比,该模型不仅降低了乘客在交叉口的人均延误和车辆在车道上的平均运行延误,而且在保障交叉口交通顺畅的前提下实现了公交优先,同时未过多损害社会车辆的通行效益.     

过饱和状态下城市路网控制子区动态划分方法

过饱和状态下城市路网的控制子区划分是实施高效信号控制的必要基础.根据城市路网过饱和状态下交通流的特点,结合路口饱和度和车辆排队情况,提出了一种路口过饱和状态识别方法,并进一步将过饱和路口划分为三个不同的拥堵等级.在引入路段车辆容量比和路段交通需求影响度的基础上,采用模糊控制算法对相邻路口关联度大小进行计算.基于路口拥堵等级划分与相邻路口关联度提出一种子区分级动态划分策略,并给出一个完整的动态子区划分流程,最后通过算例说明了该控制子区划分方法的可行性.     

基于上游出口检测的公交优先信号控制

针对城市中心区部分主干道受道路条件和交通条件限制不能开辟公交专用道的情况,为了能在这些干道上开展公交优先信号控制,提出在上游交叉口的出口设置交通流检测器,基于实时检测数据对公交车等大型车辆通过下游交叉口停车线的时间区间进行估计,合并所有公交车辆通过下游交叉口停车线的时间区间,形成若干公交车队在交叉口停车线的运行图式,用该图式同交叉口主干道方向信号运行图式比较,决定该方向信号相位的绿灯时间延长或红灯提前结束,以实现有条件公交优先信号控制。交通仿真表明:该方法除使交叉道路上的车辆延误有所增加外,车均延误有所降低,且公交车延误下降幅度较大。     

具有公交优先的路网交通流智能协调控制

在分布式道路交通控制结构以及模糊理论和人工神经网络技术的基础上,提出了一种具有公交优先的路网交通流智能协调控制技术.把整个路网作为一个大系统,路网中的各个路口为子系统,每个路口设置一个网络型的多相位智能信号控制机,实现对当前路口的交通控制和相邻路口间的协调.核心部分由3个模块组成：公交优先模块、绿灯观察模块和相位切换模块.详细设计了每个模块模糊决策方法,并用人工神经网络来实现模糊关系并提高系统的鲁棒性.目标通过相邻路口信号控制机的信息交互和协调,实现整个路网交通流的协调和公交优先通行.仿真研究结果表明,在时变和大流量交通环境中,该技术的控制效果明显优于传统的单路口车辆感应控制方法.     

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。     

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．     

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.     

城市主干路交通溢流控制建模及仿真

利用冲击波理论估计路口的排队消散速度,利用累积的原理估计路段的最大排队长度。下游路口周期开始到最大排队期间,根据上游到达排队车辆加路段初始排队车辆等于下游消散排队车辆的基本物理原理,建立发生交通溢流时的临界相位差模型。通过改变等长度路段的流量和等流量下路段的长度,分别计算临界相位差。结果显示,该模型能够有效避免交通溢流现象的发生。     

基于深度强化学习的交通信号控制方法

针对基于深度强化学习的交通信号控制方法存在难以及时更新交叉口信号控制策略的问题,提出基于改进深度强化学习的单交叉口交通信号控制方法. 构建新的基于相邻采样时间步实时车辆数变化量的奖励函数,以及时跟踪并利用交叉口交通状态动态的变化过程. 采用双网络结构提高算法学习效率,利用经验回放改善算法收敛性. 基于SUMO的仿真测试结果表明,相比传统控制方法和深度强化学习方法,所提方法能明显缩短交叉口车辆平均等待时间和平均排队长度,提高交叉口通行效率.     

渠化可变导向车道交叉口预设信号配时优化模型

为了充分利用渠化可变导向车道交叉口的时空资源,建立了以交叉口车辆总延误最小为优化目标、以可变导向车道功能和相位有效绿灯时间为决策变量的预设信号配时优化模型。使用交通仿真软件VISSIM对本文模型进行了模拟验证。结果表明,可变导向车道功能和相位有效绿灯时间存在最佳组合,这种组合能使各股车流的车均延误最小、各进口道的平均排队长度和最大排队长度最短。为了进一步考虑多时段信号控制问题,提出了渠化可变导向车道交叉口多时段预设信号配时设计流程。研究成果能够合理地设定信号交叉口任一时段可变导向车道功能与信号配时方案,可以有效地提高交通流运行效率,为可变导向车道控制提供理论依据与方法。     

城市CBD区域公交专用道的复用

分析了公交专用道在交叉口和普通路段的特点,对公交专用道的复用进行研究以提高专用道利用率。利用VISSIM仿真软件分析专用道复用前后的速度、行程时间、交叉口排队长度、道路通行能力等数据,进行复用设计方案评价。结果证明:公交专用道复用后交叉口平均排队长度降低38.4%,同等路段车辆平均行程时间缩短26.98%,道路服务水平从D提高到C。     

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.     

信号交叉口进口道上游公交停靠站设置研究

信号交叉口进口道上游适当位置设置公交停靠站,可方便乘客集散、减少公交车辆上下客对社会车辆的影响,进而提高交叉口的通行效率.在对进口道前公交停靠站处公交车辆停靠影响分析的基础上,建立了无公交专用道的两相位信号控制十字交叉口条件下交叉口总乘客延误模型,并以乘客总延误最小原则建立了信号优化模型.给出了两相位十字交叉口最佳红灯时间的解法,并根据最佳红灯时间与公交到达时间、停靠服务损失时间及其引起的绿灯损失时间之间的关系,得出公交停靠站与信号交叉口停车线之间的最佳距离.     

基于仿真的公交专用间接左转车道优化设置研究

针对于T形交叉口早晚高峰期间公交车左转并线造成对直行车辆延误导致机动车通行效率降低的问题进行研究.采用设置公交专用间接左转车道的方法对交叉口进行优化设计,并利用VISSIM微观仿真模型对北京现况某T型路口仿真.选取平均延误时间与排队长度作为评价指标,建立不同交通量下车辆延误、排队长度的曲线,得出优化设计的使用条件以及应用优化方案后的优化结果,为公交专用间接左转车道的设置提供一定的设计依据.     

信号交叉口网联电动汽车自适应学习生态驾驶策略

提出了一种面向信号交叉口的自适应学习生态驾驶策略。首先,搭建了电动汽车纵向动力学模型,建立了信号灯交叉路口的虚拟交通仿真环境;其次,以车辆能耗最小化与通行效率最大化为目标,耦合设计强化学习奖励函数,基于深度确定性策略梯度算法（DDPG）对车辆加速度进行实时控制与训练;最后,通过蒙特卡洛试验法,验证本文提出的强化学习生态驾驶策略在不同初始交通场景下的有效性与鲁棒性。仿真结果表明,相较于常规“加速-匀速-制动（ACB）”策略,本文提出的强化学习生态驾驶策略在单路口和多路口场景下均可有效提升通行效率和能量效率。同时,智能网联汽车数字孪生试验平台的多次实车试验表明,本文的强化学习算法控制效果良好,可以有效减少车辆路口等待时长,降低能耗同时提高通行效率。     

基于状态可控性分析的交叉口信号切换控制

针对目前交叉口的交通状态不能完全反映信号控制情况的问题,提出采用可控性的概念对交叉口的控制状态进行判定.通过定义通过率和阻塞率的综合作用结果,能够利用排队长度界定交叉口是否可控,采用交通波理论对剩余排队进行分析量化可控状态,以可控状态为判断条件建立交叉口信号切换控制模型.在"可控状态"下利用清空策略对交叉口进行控制,在"不可控状态"下将交叉口总排队最小设为目标函数,采用遗传算法求解策略对交叉口进行控制,给出不同控制状态下的控制策略.对实际路口进行仿真验证.结果显示,利用所提方法可以快速对交叉口交通状态进行判定,针对各种状态选择适合的控制策略,保证了交叉口的控制效果,证明了该方法的可行性和有效性.     

基于无线传感器网络的快速公交信号优先系统研究

提出一种以无线传感器网络为基础的,针对公交车辆信号优先控制的系统。该系统通过安装在道路两侧的固定单元不断发送数据包,由通过的公交车载终端接收后转发给Zig Bee中继单元,经简单处理后发送给基站或者相邻的其他固定节点。当路口基站接收到数据包后,通过软件计算判断是否需要给予该公交车辆公交优先,如果需要,则修改路口交通灯参数,并反馈给公交车载终端。同时在公交控制后台,利用公交优先控制系统平台软件对多台信号控制机进行管理和控制。该软件可以编辑,管理公交优先控制线路,监控公交车辆的运行轨迹,设置相关参数和进行效益评估。该快速公交信号优先系统为地面公交车辆实现时间优先提供了一定的技术支持,并且响应了国家优先发展公交的政策。