平面交叉口交通组织优化设计及仿真评价

平面交叉口作为交通体系的构成因素,是交通中最易导致交通拥挤和交通事故的结点. 基于辽源市福寿路与新兴路平面交叉口的交通组织现状调查以及拥堵原因分析,对福寿路与新兴路交叉口进行道路渠化以及信号配时相位优化,采用通行能力、饱和度、服务水平、排队长度及车辆延误等指标进行评价分析,并利用VISSIM仿真对该方案进行验证. 结果表明,优化方案交叉口通行能力提升43.78%,饱和度下降45.04%,服务水平提升至二级,车辆延误下降33.01%,排队最大长度下降33.63%,辽源市福寿路与新兴路交叉口交通状况得到改善,论证了该方案的有效性.     

基于A2C的匝道相联交叉口信号控制优化

城市快速路的交通运行效率对于整个城市的顺畅通行至关重要,在早晚高峰期间,受限于相连接辅路的交通承载能力,快速路上较大的交通流量无法顺利从出口匝道驶入目标路段,在匝道上形成排队现象,严重时会导致匝道回溢,使快速路上车道由于被占用而产生交通瓶颈,造成较大的交通出行损失．利用深度强化学习算法进行出口匝道相关联的道路交叉口信号控制优化,将信号灯设为智能体,通过设置检测器,将快速路出口匝道及交叉口的交通运行情况作为智能体获取的状态信息,引入以辅路与出口匝道剩余通行能力之比为动态修正参数的奖励函数,在保证匝道交通运行效率下,完成交叉口信号优化过程．以中国北京市东三环快速路及某关联交叉口为例,借助交通仿真平台SUMO(simulation of urban mobility)及Traci库搭建仿真环境进行实验.结果表明,基于改进A2C(advantage actor critic)算法的信号控制方法在控制效果上优于传统信号控制以及基于深度Q网络（deep Q-network, DQN）算法的信号控制方法,在出行高峰期间能够有效降低匝道回溢的发生概率,有效改善辅道相联交叉口的通行效率．     

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．     

城市十字交叉路口的交通优化措施研究

城市交叉路口各种交通的相互干扰和不合理的信号控制都会影响路口的通行能力．通过选取典型的十字交叉路口,针对该交叉口的拥堵问题,改善其渠化设计和信号配时设计,提高了该交叉口的通行能力和服务水平,对解决类似交叉路口的拥堵问题有一定的借鉴意义．     

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%。     

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.     

左转立交式环形交叉口概念设计研究

为缓解城市道路交叉口处左转车流对交叉口通行能力带来的压力,通过对十字交叉路口及现有环形交叉路口交通流线的分析,基于环形交叉口提出部分左转立体化的概念设计:将4条道路中向左转车流较多的2条左转车道进行立体化:通过将部分左转车流从交叉口分流出去,从而缓角环形交叉口的交通混乱状况。利用VISSIM软件针对无信号控制交叉口和有信号控制交叉口分别进行仿真分析,证实了左转立交式环形交叉口车流通行较普通环形交叉口具有明显优势。     

多源数据条件下信号交叉口排队长度估算方法

为准确评价交通运行状况,以传统经典模型为基础,结合多源交通检测数据,提出了新的信号交叉口排队长度估算方法,并通过上海市中心城区交叉口实测数据进行了实证研究,对不同条件下该方法的准确度及有效性进行了分析。研究表明,本文提出的信号交叉口排队长度估算方法计算的结果较传统经典模型精确度更高,且具有较好的可操作性。     

城市道路环形交叉口车辆排队及行车延误研究

随着国民经济的快速发展,城市机动车保有量持续增加,由此引起了一系列的交通问题.结合北京市东四十条桥环形交叉口的交通状况,采用VISSIM交通微观仿真系统,对环形交叉口车辆排队及行车延误进行了分析研究,得出了车辆排队及延误与通行能力影响因素之间的关系.     

饱和交通状态下的绿信比优化及其应用研究

在饱和交通状态下,Webster绿信比优化模型要同时消散各个方向上的拥挤车流,忽略饱和与非饱和交通状态下的车流特征差异,导致信号交叉口各个方向上的排队车辆越来越长,为此,提出采用通行优先权的方式,对交通需求大的方向给予更多的绿灯时间,以期实现尽快消散该方向上的拥挤车流．各个方向（相位）通过轮流获得相位通行优先权进而逐步消散各自方向上的拥挤车流,最终达到预防交通拥挤和快速消散交通拥挤的优化目标．仿真实验证实,本优化方法在处理饱和交通流上较Webster绿信比优化模型更有效．     

无控制交叉口车辆延误影响因素分析

研究无控制交叉口车辆延误对于改善交叉口的交通秩序及提供有效的管理有重要意义.论文分析了无控制交叉口延误产生的过程,设计了延误的调查方案,通过对哈尔滨市典型无控制交叉口的调查,对交通条件中的交通量、冲突流量、流量分布、流向构成、车型比例5种因素与延误的关系进行了研究,通过实测数据散点图的变化分析了各种因素对延误的影响.论文研究可以加强对无控制交叉口车辆延误的分析与判断,并为无控制交叉口车辆延误的计算提供理论依据.     

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。     

Analysis of occupation time of vehicles at urban unsignalized intersections in non-lane-based mixed traffic conditions

In India, traffic flow on roads is highly mixed in nature with wide variations in the static and dynamic characteristics of vehicles. At unsignalized intersections, vehicles generally do not follow lane discipline and ignore the rules of priority. Drivers generally become more aggressive and tend to cross the uncontrolled intersections without considering the conflicting traffic. All these conditions cause a very complex traffic situation at unsignalized intersections which have a great impact on the capacity and performance of traffic intersections. A new method called additive conflict flow (ACF) method is suitable to determine the capacity of unsignalized intersections in non-lane-based mixed traffic conditions as prevailing in India. Occupation time is the key parameter for ACF method, which is defined as the time spent by a vehicle in the conflict area at the intersection. Data for this study were collected at two three-legged unsignalized intersections (one is uncontrolled and other one is semicontrolled) in Mangalore city, India using video-graphic technique during peak periods on three consecutive week days. The occupation time of vehicles at these intersections were studied and compared. The data on conflicting traffic volume and occupation time by each subject vehicle at the conflict area were extracted from the videos using image processing software. The subject vehicles were divided into three categories: two wheelers, cars, and auto-rickshaws. Mathematical relationships were developed to relate the occupation time of different categories of vehicles with the conflicting flow of vehicles for various movements at both the intersections. It was found that occupation time increases with the increasing conflicting traffic and observed to be higher at the uncontrolled intersection compared to the semicontrolled intersection. The segregated turning movements and the presence of mini roundabout at the semicontrolled intersection reduces the conflicts of vehicular movements, which ultimately reduces the occupation time. The proposed methodology will be useful to determine the occupation time for various movements at unsignalized intersections. The models developed in the study can be used by practitioners and traffic engineers to estimate the capacity of unsignalized intersections in non-lane-based discipline and mixed traffic conditions.

     

交通事故下道路通行能力与排队长度的研究

针对车道被占用对城市道路通行能力的影响及车辆排队问题,通过车辆换算、公式推导,综合分析交通事故视频中车流量数据、上游路口交通组织方案及信号配时方案和交通事故位置示意图,建立实际通行能力、事故影响力指数、交通波模型、排队长度分段函数等模型,分析道路通行能力变化过程,并给出了排队长度与实际通行能力、事故持续时间、车流量之间的关系式．     

基于风险预测的自动驾驶车辆行为决策模型

为了解决人工与自动驾驶汽车混行环境下无信号交叉口的通行权分配问题,提出基于驾驶员行为预测的自动驾驶汽车行为决策模型. 利用模糊逻辑方法构建驾驶员的风险感知模型. 基于风险均衡理论,结合可接受风险区间,预测人工驾驶汽车的行为选择策略. 构建自动驾驶汽车的综合效用函数,利用博弈论求解最优行为策略组合,实现无信号交叉口车辆协同控制. 仿真结果表明,面对异质驾驶员,自动驾驶汽车能够有效避免碰撞事故发生并提高自动驾驶汽车通过无信号交叉口的效率,保证驾驶员风险感知值处于可接受范围. 在15组实验中,有93.3%的实验组能够保证车辆通过冲突点的时间差大于可接受的安全通行间隔时间,不同情景下自动驾驶汽车的通行时间是自由流状态的1.07~2.43倍. 与无预测自私博弈模型的对比实验表明,所提模型能够显著提升自动驾驶汽车的通行效率.     

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。     

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.     

基于车辆通过频率的智能交通控制器研究

通过环形线圈来测定车辆在行驶过程中实时通过的频率,从而判定某一条支线道路上车流量的多少。通过车辆采集卡把由环形线圈采集到的脉冲数据传输到FPGA（field programmable gate array）,运用模糊控制技术,设计了一种基于车辆通过频率的单交叉口多相位的交通自适应控制策略,通过FPGA技术进行设计并仿真,仿真结果表明,采用模糊控制所设计的智能交通控制器能有效缩短运行周期,减少车辆排队长度。