交通信号灯配时优化控制理论研究

针对城市交通拥堵日益严重的问题,提出一种自适应交通信号灯配时优化控制理论.主要采取的方法是利用设置在交通路口的高位摄像机,获得车流图片或者车辆视频,再运用图像处理技术分析图片,结合相位绿灯分配时间的线性算法,以交叉路口流通能力最大、平均延误时间最小或排队等候的车辆数最少为优化目标,尽最大可能地实现绿波带.这项技术使用的结果能用来进行交通滞留状况下的智能交通调节.这种自适应配时优化方案,能够对交叉路口车流情况进行综合优化,实时修正各个相位的配时.     

城市交通灯信号配时控制器优化的一种新策略

以某市一孤立单交叉路口为例，在双模糊控制器协调控制获得相序和各相位的绿灯时长的基础上，提出了一种采用将遗传算法和模拟退火有效结合的GASA混合算法，设计了城市单交叉路口的多相位信号配时控制方案.Matlab仿真结果表明这种新算法可以达到避免局部最优、更快实现全局收敛的目的，与单纯采用遗传算法优化控制器参数相比，可以实现更小的平均车辆延误，保证车队更顺畅地通过交叉路口.     

交叉口实时信号配时优化模型

针对典型的多车道双向十字交叉路口.以四相位信号控制为例,在交叉口初始排队长度和车流到达率已知的情况下,建立了以控制周期内路口车辆延误最小为目标,以信号相位绿灯时间和信号周期时长为变量的非线性规划模型.     

基于模糊逻辑交通信号优化控制算法

提出了基于模糊逻辑单交叉口信号变相位控制算法，并实现了仿真．传统的信号控制方法，仅考虑了相位时间的优化，而忽略了对相位组合的优化，以现实中常用的4相位信号控制为例，通过研究发现，在不改变原来4相位相序的前提下，通过灵活的相位组合，可以获得更好的控制效果．与传统交叉路口信号模糊控制的方法相比，交通信号变相位控制的相位组合、相位时间更加灵活，更适应城市交叉口实时变化的交通状况．以典型的十字路口为对象，选用不同时段的交通流状况进行仿真实验，研究结果表明，对于交通流量不平衡的交叉口来说，信号变相位模糊控制的效果要优于传统的模糊控制，能够减少车辆延误时间，是进行城市交叉口信号控制的一种实用和有效的算法．     

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.     

基于模糊逻辑交通信号优化控制算法

提出了基于模糊逻辑单交叉口信号变相位控制算法，并实现了仿真．传统的信号控制方法，仅考虑了相位时问的优化，而忽略了时相位组合的优化，以现实中常用的4相位信号控制为例，通过研究发现，在不改变原来4相位相序的前提下，通过灵活的相位组合，可以获得更好的控制效果．与传统交叉路口信号模糊控制的方法相比，交通信号变相位控制的相位组合、相位时间更加灵活，更适应城市交叉口实时变化的交通状况．以典型的十字路口为对象，选用不同时段的交通流状况进行仿真实验，研究结果表明，对于交通流量不平衡的交叉口来说，信号变相位模糊控制的效果要优于传统的模糊控制，能够减少车辆延误时间，是进行城市交叉口信号控制的一种实用和有效的算法．     

城市主干路交通流多目标优化控制

提出一种城市主干路交通流多目标优化控制方法，分析了多目标优化的性能指标及其约束条件，用线性预估方法预估单个交叉路口下一周期的车流量，模糊推算单个路口周期大小，用遗传算法优化平均车辆延误，获得每个路口的绿信比，在此基础上，再用遗传算法优化整条主干路的交通流量，获得主干路统一周期，最后，将周期的值根据绿信比分配到每个路口的各个相位，控制信号灯的转换．仿真结果表明该方法优化性能良好，性能稳定。     

城市主干路交通流多目标优化控制

提出一种城市主干路交通流多目标优化控制方法 ,分析了多目标优化的性能指标及其约束条件 .用线性预估方法预估单个交叉路口下一周期的车流量 ,模糊推算单个路口周期大小 ,用遗传算法优化平均车辆延误 ,获得每个路口的绿信比 ,在此基础上 ,再用遗传算法优化整条主干路的交通流量 ,获得主干路统一周期 ,最后 ,将周期的值根据绿信比分配到每个路口的各个相位 ,控制信号灯的转换 .仿真结果表明该方法优化性能良好 ,性能稳定     

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.     

方案选择式区域协调控制方法及应用

针对方案生成式区域协调控制的不足,提出了一种全新的方案选择式区域协调控制方法．该 方法根据实测交通数据,合理选择信号周期时间、绿信比和相位差３个控制参数,形成最实用的区 域协调控制配时方案．介绍了协调路径和协调相位的确定方法,重点研究了３个控制参数的选择算 法．其中,信号周期时间基于关键路口的饱和度进行选择与微调;绿信比根据路口的相位饱和度及 其均值和均方差进行选择与优化;相位差的选择根据下游协调相位饱和度的变化,通过速度选择来 间接实现．实际应用表明：该方法与方案生成式方法相比,平均车辆延误、平均旅行时间和平均排队 长度均得到了较大改善．     

基于可变相序的多相位交叉口信号的模糊控制

根据城市交通中交叉口处各车道车流量时刻变化的特点,在对绿灯的延时进行模糊控制的基础上,综合考虑各相位的延误次数,对下一放行相位的选择亦进行模糊控制。提出一种基于可变相序的多相位交叉口模糊控制方法,合理选出优先权较大的相位作为放行相位。该控制方法可有效提高交叉口的通行能力,减少车辆延误。     

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．     

基于控制系数的交通信号动态配时研究

为缓解城市路口处的交通拥挤状况,针对路口多相位交通流建立一种实时动态模型,提出一种基于控制系数的交通信号配时方法。用随机的交通流数据模拟路口各个车道上监测到的车辆数目,在以各个相位对应车道上的车辆数目按照比例分配相位时间的基础上,提出车辆资源竞争公平性问题,引入控制系数,以最大通行能力为路口模型控制性能指标,进行周期信号灯配时的仿真。仿真结果表明,此方法比定时控制方法提高了1.7%的通行率,对于路口的信号控制是行之有效的。     

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%.     

考虑非机动车因素的交叉路口的信号配时研究

平面交叉路口的信号配时大多采用F-B理论,它是讨论机动车流下的交叉口信号配时,而我国大部分城市都是机动车和自行车等非机动车混合的交通环境,因此该理论解决我国城市交叉口的信号配时并不完全适用。本文探讨了混合交通流条件下非机动车辆对信号配时的影响以及与机动车之间的换算关系,在考虑非机动车流的基础上研究了如何修正和应用F-B信号配时方法,并针对几种情况探讨了混合交通流条件下交叉路口控制的相位设计及其他一些问题。     

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.     

不同条件下汇流交叉口控制方式的选取方法

汇流交叉路口在实际的道路交通网中是大量存在的,其控制方式具体包括无交通控制、停车标志控制以及交通信号控制几种,其中交通信号控制的主要功能是在车道相交叉处分配车辆通行权,使各类、各向交通流有秩序、高效率地通行。然而,在交叉路口盲目设置交通控制方式,不但不能增加交叉路口的通行能力,减少车辆延误,反而会导致交通事故率上升。因此。本文引入支持向量机方法并将其作为设置交通控制的依据,然后给出算例仿真。仿真结果表明,该方法能取得较好的控制效果。     

干线交叉口信号协调控制下延误分析

为了对干线交叉口信号协调控制参数进行优化,需要对交叉口延误进行定量分析。通过对交叉口一个进口方向的车辆延误进行算法分析,给出交叉口延误计算公式,结合定时信号延误模型,利用车流离散原理获取车辆到达系统内部交叉口的流量分布模式,以此为基础形成信号协调控制系统延误评价方法,并进行具体的算例分析。     

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.