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.     

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。     

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。     

基于均衡k 划分的动态子区划分方法

针对交通路网控制子区的划分问题, 提出了基于均衡k 划分的动态子区划分方法。首先建立交叉口和路段权重模型, 将路网抽象成为带权拓扑图; 再针对拓扑图划分的NP 问题, 采用改进的禁忌搜索算法进行优化求解, 同时为降低算法的复杂度设计了一种启发式算法为禁忌搜索算法获取初始近似解; 最后利用路网实际数据与已有方法进行对比分析。结果显示: 以任意子区内节点权重之和最小与连接不同子区的边权之和最小为目标, 可以实现子区划分在宏观意义上的路网类均衡性和微观意义上的区间弱关联性, 进而验证了本文所提算法的可行性和有效性。采用的启发式方法为禁忌搜索算法提供初始近似解, 能够有效降低其复杂度, 提高计算的实时性, 并且利用所提方法划分的子区能够降低路网协调控制的难度, 避免多个高负荷交叉口聚集而影响路网运行效率。     

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.     

基于模糊神经网络交通控制子区动态划分

提出将模糊神经网络方法应用于交通控制子区动态划分,利用神经网络的学习能力自动寻找模糊推理规则,根据实时的交通流量、距离和最佳信号周期,预测输出城市相邻道路交叉口之间的协调系数,根据协调系数大小划分交通控制子区.用MATLAB进行仿真实验,实验结果证实该方法可行,比用BP神经网络方法实现更加快速、有效.     

基于马尔可夫过程的路网交通状态预测方法

针对城市道路交通管控对路网实时交通状态信息的需求,首先对交叉口的交通状态进行了界定并划分为4个状态等级,然后以15min为时间间隔,结合历史数据采用马尔可夫过程计算每个交叉口的状态转移概率,并对各个交叉口下一时刻的交通状态进行预测,进而对每个交叉口进行分类并采用综合评价法确定整个路网的交通状态.试验以MAPE为评价指标对已有算法进行对比,结果表明:该方法不仅能够实时地确定每个交叉口的交通状态,同时能够基于不同类型交叉口的预测结果确定整个路网的交通状态,且交叉口平均预测误差为7.04%.     

路网交通状态平衡控制方法

为了降低路网的拥挤度,提出了路网交通状态平衡控制方法。以交叉口最大饱和度代表交叉口交通状态,以路网最大饱和度最小为目标建立了路网交通状态平衡控制双层规划模型。利用遗传算法求解该规划模型,优化算法可以同时优化信号周期和各相位绿信比。考虑到整体延误、交通状态以及各个交叉口的重要度,对平衡控制方法进行了改进。数值模拟结果表明,本文方法可以在一定程度上降低关键区域的拥挤度。     

考虑多特性因素的路网交叉口群动态划分方法

基于原有的路径关联性模型,综合考虑车辆离散性、阻滞性和局部路网交通流空间特征规律,建立了相邻交叉口间的路径关联性模型,弥补了初始模型仅考虑单一指标的不足;根据路径关联度模型的计算结果,利用聚类分析对信号控制交叉口群进行了动态划分。案例分析和仿真结果表明:协同考虑多重特性因素的路径关联度模型动态划分交叉口群,可以提高区域信号协调控制效果和车辆通行效率。     

基于分层控制结构的迭代学习城市交通信号控制

分层控制是大规模城市路网实施高效信号控制的有效手段。根据城市路网规模庞大且结构复杂的特点,提出了一种基于分层控制结构、协调各子区交通状态的迭代学习城市交通信号控制策略。上层利用交通数据,刻画路网内各子区的宏观基本图(Macroscopic fundamental diagram,MFD),基于MFD分析得到子区车辆累积数与流量的关系,并以道路占有率均衡为目标,设计各子区理想的道路占有率;下层基于道路交通流模型,通过迭代学习获得各路口的信号配时方案,使子区内的道路占有率达到上层的要求。提出的分层控制策略使路网内交通流分布均衡,提高路网整体通行能力。Matlab和Vissim的仿真结果与Webster固定配时信号控制的对比显示了该控制策略的有效性和优越性.     

基于信息协同的子区交通状态加权计算与判别方法

基于行程时间和路段长度信息给出了路段拥挤系数的概念,建立了子区交通状态矩阵,利用加权系数的方法计算整个协同子区的拥挤系数,进而对子区的交通状态进行判断。最后,利用VISSIM仿真软件建立路网对上述方法进行验证。试验表明,这种方法简单实用,可直接用于交通状态分析中,为协同策略的制定提供了背景环境方面的参考。     

马鞍山市康乐路与花园路交叉口交通改善设计

交叉口是城市道路交通的瓶颈,其交通通畅与否影响着整个路网的通行效率。以马鞍山市康乐路与花园路交叉口为例,深入调查和分析交叉口现状交通状况,找出主要影响因素,有针对性的提出一系列改善措施,并通过利用VISSIM交通仿真软件对改善后的交叉口的交通运行进行仿真模拟。仿真结果表明,对交叉口实施交通改善后,交叉口的饱和度降低,服务水平提高,证明所采取的改善措施是行之有效的,为今后交叉口实施改善提供参考。     

城市快速路匝道与平交叉交通组织优化研究

针对国内建设城市快速路过程中,由于部分出口匝道距离平面交叉口,引起交叉口范围内交通量增加;加之车辆的交织行为,导致车辆排队阻塞、交通紊乱、车速降低、延误增加等,这已成为不可忽视的交通问题。针对衔接段距离不足而导致的平面交叉口范围内的交通问题进行研究分析,探究其拥堵原因,并结合一个典型交叉口的工程实例提出改善衔接段内交通冲突的对策,改善交通环境。     

在交通预测中应用TRIPS软件对交通小区问题的处理研究

分析了在进行公路网规划的交通需求预测时,以行政区为单位的小区划分方法在交通量预分配与核查线调查流量存在较大偏差的原因.结合传统四阶段交通预测法提出二级分区的交通小区划分方法.给出根据此划分方法并应用TRIPS软件进行公路交通量预测的总体流程图,以及所需建立的两个主要模块,即交通分布模块和分配模块.还总结了建立抽象路网时如何合理选择小区中心点位置,以及建立小区中心联线时应该避免的几种不当方法.结合济南市干线公路网规划项目,给出一个交通小区抽象路网例图.     

基于层次分析法交叉口服务水平的综合评价

信号交叉口是城市路网的节点和交通畅、安全等需要的程度.提出建立综合评价公式,用层次分析法对交叉口的服务水平进行综合评价,为优化信号交叉口提供依据.     

基于交通方式出行距离需求的网格状城市道路级配

从供需平衡的角度出发,以满足城市各种交通方式对不同道路资源的需求为目标,对城市道路网级配进行了研究.根据各等级道路功能的区别,讨论了基于路网交叉口等级的可能出行顺序,推导了不同出行顺序下各等级道路上各交通方式的适宜出行距离;以各等级道路上的交通周转量作为交通需求,通行能力作为交通供给,进而在满足各交通方式供需平衡的基础上,得到各等级道路的需求长度.以某城市为例进行了验证,结果表明,使用该方法能得到合理的道路级配比例.     

结合相位优化及模糊控制对非正常情况下交通拥挤的疏导

笔者着重探讨了非正常情况下的交通拥挤有效利用交叉口信号灯疏导方法．一方面是相位的合理组合,另一方面是绿灯的合理配时．将一个独立的交叉口划分出3类区域,根据交通拥挤发生在不同区域采用不同的相位组合,并结合排队长度进行预测,对绿灯的合理配时进行模糊控制．     

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。     

突发灾害下城市路网交通流可靠性运行态势

为了识别突发灾害下交通流运行过程中路网可靠性的变化规律和潜在的运行态势,采用Rough集理论,结合城市道路交通状态判别、预测的知识,构建了突发灾害下路网可靠性知识表达系统。通过对路网元素属性数值的离散化处理,路网可靠性决策表的属性约简等一系列操作过程,实现了对路网可靠性运行态势的逻辑推理。试验结果表明:路网可靠性能够较好地拟合突发灾害下路网交通流的运行特征,交通路网可靠性态势分析的知识表达系统对可靠度的预测精度可达90%以上。     

应用模糊軟划分聚类分析方法划分灌区子区

在进行流域规划或水资源系统分析时,常常需要将灌区规分成若干子区。对于一个范围较大的灌区来说,采用综合指标来划分子区是比较适宜的。本文以黄河下游引黄灌区为实例,介绍应用模糊软划分聚类分析方法进行灌区的子区划分方法,为划分灌区子区提供了一种比较严格的方法。