考虑方案过渡影响的单点交通控制时段划分方法

为了提高单点控制交叉口时段划分的准确性,首先以相邻的两个统计间隔为例,给出不同配时方案过渡情况下过渡周期个数的确定方法。其次,考虑方案过渡所产生的负面影响,建立了相邻间隔不合并、合并情况下的车总延误计算模型;以两种情况下车总延误的差值作为判别相邻间隔是否合并的指标,确定了判别指标阈值。再次,面向交叉口全天所有统计间隔,建立了时段划分流程。最后,以福州市实际交叉口为例对本文所建立的划分方法进行算例分析,并与传统划分方法进行对比。结果表明:本文方法能够生成合理的控制时段数量,并将交叉口车总延误降低8.9%。     

干线绿波协调控制优化研究

为改善干线绿波协调控制效果,提出优化系统共用周期和相位差的方法.该方法考虑交叉口间距对共用周期影响,将传统共用周期和韦伯斯特信号周期算法结合进行优化;考虑车辆出入干道对红灯车辆排队消散时间的影响,建立动态车辆排队消散时间模型,将此模型引入最大绿波带法进行改进,从而优化求解相位差.案例分析表明,优化方案有效改善了平均延误时长、排队车辆数、停车次数等指标.     

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%。     

有行人相位交叉口车辆延误模型研究

交叉口设置行人专用相位避免人车冲突的同时增加了车辆延误.为分析有行人专用相位交叉口车辆的延误程度,在探讨常用交叉口车辆延误模型的基础上,通过采集相关数据,以HCM1985和Akcelik1988模型为依据,运用统计软件SPSS标定相关参数,建立了修正的有行人专用相位的车辆延误模型.基于威海市实际案例的分析结果表明,在饱和度较大的情况下,修正模型较之参考模型能更好地拟合实际延误     

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.     

考虑交织路段掉头车流的邻近交叉口信号协调控制

针对干道出入口汇入车流路段掉头需求导致的交织区车流冲突问题，建立考虑交织路段掉头的邻近交叉口信号协调控制模型.该模型综合考虑汇入车流的路段掉头以及干道直行车流连续通行的需求，以干道直行绿波带宽最大为优化目标；基于车辆轨迹特征分析，建立出入口上游路段排队清空约束，以保证干道协调控制效果；构建出入口下游交织路段清空约束，防止车辆堵塞路段掉头通道，保证入口汇入车辆在下游路段的通行权；建立入口汇入车辆的掉头约束，减少掉头车辆与主路车流的冲突，同时保证掉头车辆的连续通行；基于出入口与上下游交叉口之间的协调关联特性，给出包含出入口的干道绿波协调约束关系.以珠海市湖心路为案例进行分析，结果表明，所提出的信号协调控制模型不仅能同时满足主路车流和出入口汇入车流的通行需求，通过消除两者冲突降低协调车流的延误与停车，还能有效改善入口汇入车辆离散性较大的问题.     

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。     

基于车路协同的单点信号控制优化方法和模型

车路协同技术能全方位获取道路网络上车辆个体的运行状态信息,为交通信号控制提供了新的数据源。针对现有交通信号控制系统存在的不足,引入预测时间窗概念,提出了车路协同环境下单点信号控制优化的基本思路和流程;分析了交叉口区域单个车辆的运行状态,提出了单个车辆的延误和停车次数计算方法,在此基础上,以整个交叉口延误和停车次数最小为优化目标,建立了单点信号控制参数优化模型及求解算法。运用VISSIM软件进行了仿真实验,结果表明,文中方法优于常用的单点感应控制方法,在交通流量较低时平均停车次数减少约16.9%,在交通流量较大时平均延误和平均排队长度分别减少约29.4%和28.9%。     

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.     

城市元胞路网下自组织控制规则参数的整定

为解决城市信号自组织控制中,由相邻路口间各自最优通行效率冲突造成的路口群整体通行效率难以继续提升的问题,提出一种城市元胞路网下自组织控制规则参数的整定方法. 首先,利用城市路网元胞传输（CTM）模型模拟路网交通流动态状态信息;然后,基于元胞路网实时信息,以选定局域路网中各路口元胞的自组织控制规则参数为设计空间;最后,建立各路口相互协调下通行量最大化的目标函数,完成各路口自组织控制规则参数的整定. 仿真结果表明:在基于城市元胞路网实时信息条件的整定方法下,不仅解决了自组织控制中相邻路口间互相制约通行效率的问题,并且有效提高了自组织单元中所有路口的通行效率. 该方法为面向复杂城市路网的实时城市交通信号自组织控制系统提供可借鉴的智能化方法与工程化理论.     

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.     

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。     

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.     

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。     

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。     

城市交通信号自组织控制规则的邻域重构

为解决城市交通信号自组织控制中,交通流相变频繁及路网拓扑结构复杂等时空条件带来的固定局部规则控制精度的问题,提出一种城市交通信号自组织控制规则邻域的重构方法. 首先,定义邻域为当前路口自组织控制规则构造的关联相邻路口组合;然后,面向当前路口的相邻路口集合空间,应用综合因子分析法及互相关性等方法,构建当前路口与其任意相邻路口在位置上的相对空间表达、在交通流量传递上的相对时间表达,以此实现当前路口与其所有相邻路口的时空量化表达;最后,基于流体力学方程建立信号切换规则,以所构建的时空量化表达为依据,在关联相邻路口集合中重构当前路口自组织控制规则邻域. 仿真结果表明:当前路口最大通行能力、整体通行能力均随邻域的扩大而提升. 邻域重构可以解决固定规则邻域造成的控制精度问题,邻域的扩大也会影响交通流量释放的平稳性.     

逐步回归法在无检测器交叉口交通流量预测中的应用

在研究交叉口相关性的基础上 ,利用逐步回归法预测无检测器交叉口交通流量 ,并应用长春市路网的实际数据对结果进行了检验 ,取得了满意的效果。此研究成果有效地解决了无检测器交叉口交通流量的预测问题 ,它使得只有很少检测器交叉口的城市的交通流诱导成为可能 ,并为交叉口的宏观管理提供了理论依据。     

交通流诱导与控制协同的双目标优化模型及准最优求解算法

提出了一种基于消散拥堵和系统总出行时间最小的双目标诱导控制协同优化模型,算法引入饱和度的概念,采用小步距微量调整信号配时、试算优化的方法,适当加载或卸载交通量,优化交叉口信号配时,使交通流在不断反馈与不断调整过程中达到最优。采用VISSIM建立模拟路网进行了协同算法试验,并对协同实施效果进行了评价,结果表明:在进行3次协同后拥堵基本消散,经过第4、5次协同能实现系统总行程时间尽可能小。     

城市道路交通主动控制系统与模型设计

为实现城市道路交通管控的智能化,缓解交通拥堵,研究和设计了城市道路交通主动控制系统.系统由4个子系统构成,其中云-边-端支撑子系统是计算、通信和存储的基础,可视化软硬件在环子系统是指挥决策与演练的关键,实时控制子系统和实时仿真子系统是道路交通控制的核心,用以保障交通控制的实时性和先进性.系统采用基于时空资源分配的主动控制模型,将传统以周期、绿信比调节为核心的交叉口信号被动控制转变为车道可变、相位相序可调且具有链状连接特性的交叉口主动控制.实际数据仿真分析表明,系统的主动控制能够有效降低交叉口通行车辆的总行程时间和平均排队长度.