基于深度强化学习的综合干线协调控制方法

针对社会车辆和专用道公交干线运行特性差异大、协调控制效果差的问题，提出一种集成社会车辆干线协调控制和公交干线优先控制的综合干线协调控制方法。首先，基于两者路段行程时间的分布差异，结合公交车辆上下游路口不停车通行概率分析，确定干线协调的关联交通状态和对应信号调整策略；然后，结合信号调整策略对车辆延误损失和公交优先收益的量化分析确定奖惩机制；最后，提出一种深度强化学习框架用于最佳信号调整策略的实时求解。仿真实验分析发现：本文方法在人均延误上比社会车辆干线协调、公交干线协调控制分别提升 38.63%和 27.43%，在公交停车次数上比社会车辆干线协调提升52.17%，证明该方法能够有效提高公交车辆和社会车辆的通行效率。     

基于停车延误理念的公交站台及线路优化

通过引入低碳交通理念,结合熵权法建立交叉口服务水平综合评价模型,得以确定交叉口服务水平瓶颈参数.基于此模型,提出类鲁棒测试概念,利用Vissim仿真软件拟合仿真数据,建立类鲁棒测试模型进行优化方案鲁棒性检验.以福州市某交叉口为例进行服务水平瓶颈指标判断,结果显示瓶颈指标为公交平均停车时间、次数.基于此,提出公交站台及线路优化方案,结合交叉口服务水平综合评价模型和类鲁棒测试模型进行评价分析.分析结果表明:线路优化效果优于站台优化,二者共同优化的方案效果最佳;主次干道公交站台异侧设置、次干道直行公交远引掉头的组织方式具有良好的优化作用与鲁棒性.     

基于相位优化的干线双向绿波协调控制方法

为了提升城市干线双向绿波协调控制的效果,提出一种基于交叉口信号相位优化的干线绿波协调控制方法。该方法通过优化干线上交叉口的信号相位组成和相位顺序,来增加干线上相邻交叉口间相位差的调整区间,从而提升干线双向绿波带的带宽。案例分析指出,相比于传统的图解法,新方法能够提升城市干线双向绿波带的带宽,减少车辆的延误和停车次数。同时,新方法设置的绿波速度更能满足干线设计速度。     

车路协同环境下公交车辆车速引导方法

综合考虑公交车辆"行驶-停靠站-通过交叉口"整个过程,基于行驶过程的信号灯状态,以交叉口公交车辆停车时间最小化为目标,构建基于车路协同环境的公交车辆车速引导方法策略及模型。将车速引导计算模型分为进站前阶段-进站前引导模型、靠站阶段-驻站控制判断模型、出站后阶段-出站后引导模型。基于VISSIM软件及其COM二次开发接口进行仿真实验。研究结果表明,本车速引导模型可有效降低公交车辆在交叉口的车均停车次数、停车延误,提高驾驶平稳安全性。     

车路协同下考虑绿波协调的公交优先控制

在绿波协调控制交叉口群中,为分析公交优先控制对后续交叉口群的扰动,基于车流运行时间偏移分布,以概率期望描述了交叉口各相位绿时左端和右端时长变化引起的后续交叉口群在绿波带内、绿波带间的延误变化;采用组合优化的方法,以交叉口群在车速引导下的公交通行效益优化为上层模型,以交叉口群在公交优先控制下的延误优化为下层模型,对公交引导车速和信号控制参数进行协同优化.通过算例分析表明,公交优先控制模型有效提升了交叉口整体通行效益,最大化减小了对周边交叉口群的不利影响.     

直左复线有轨电车干线可变带宽绿波模型

为降低有轨电车在交叉口的停车次数和交通延误，同时兼顾社会车辆通行效率，提出可容纳直行线路、左转线路有轨电车和社会车辆3类绿波系统的干线信号协调控制方法。设计直左轨道分叉交叉口的4种信号相位组合方案，构建社会车辆绿波系统、有轨电车直行线路和左转线路绿波系统的约束条件，以及3个绿波系统的交互性约束条件。基于可变绿波带宽优化模型，提出以社会车辆绿波带宽最大为优化目标的混合整数规划模型，并应用算例对所提模型进行有效性验证。研究结果表明：算例中有轨电车线路绿波带宽为10 s，社会车辆双向绿波带宽不低于34 s，最大绿波带宽为63.6 s。本文模型能够在满足直行与左转复线有轨电车绿波通行的条件下，为干线社会车辆提供最大带宽绿波，有效提升了直左复线有轨电车与干线社会车辆整体的通行效率。     

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公交区域调度[1]是为了解决单线调度所存在的不灵活所导致的车辆低峰闲置，高峰运力不够的问题，在多条线路调整运力，实现信息资源共享，及运力共享的一种公交调度方法。本文以多条公交线路的区域调度为服务对象，建立了基于社会总体效益最优为目标（综合乘客等车、车内费用及公交公司成本最小），对多条线路的车辆调度形式和发车时刻同时进行优化的行车计划模型，提出了“逐条配班，优化成网”的求解思想，并以北京市三条公交线路为实例，对所建立的行车计划模型进行验证。     

基于BRT驻站控制的交叉口公交优先车速引导研究

在设置公交专用道的前提下,综合考虑了交叉口前公交站台以及信号灯配时的因素,提出了交叉口公交优先的车速引导方案,并采用该方案对常州BRT中B10线路的部分路段的日常运行车速进行了引导研究,结果表明:该车速引导系统的使用可有效提高公交车辆的运行效率。     

多水平模型在公交站间准点率影响因素分析中的应用

公交运行准点率是评价公共交通服务质量的重要指标,是促进公交优先发展,提高公交运行效率和服务质量的有力保证。分析多水平模型的基本原理,然后按照公交线路分层,采用分层整群抽样的方法,抽取江阴市运营中的公交车作为样本,以公交车个体为观察单位,充分考虑研究数据的层次结构特征,采用多水平模型建模分析公交站间准点率的影响因素。结论证明多水平模型能更精确地反映影响公交站间准点率的因素,不同因素对准点率的影响大小以及影响因素间的交叉作用。     

上海启动公交信号优先试验

近日，公交信号优先放行已在上海市一条公交线路上启动试验，公共汽车行驶在公交专用道上，经过交叉口时将享受到红绿灯优先放行的“特权”。该系统将于年内开始试点，并有望在世博会期间推出。     

《重庆市城镇道路平面交叉口设计规范》解析

《重庆市城镇道路平面交叉口设计规范》(DBJ 50/T178—2014)于2014年5月1日起施行,用以规范指导重庆市道路平面交叉口设计工作。《规范》编制遵循以人为本,因地制宜,公交优先,规划、设计、管理一体化的指导原则。《规范》的创新之处包括:根据建成区环境和地形特征执行有差异的设计标准以适应实地环境、避免过度建设;明确平面交叉口选型的考虑因素和选型办法;细化交叉口视距三角形停车视距等。此外,《规范》还详细规定了设计车型、行人过街设施、路缘石转弯半径、无障碍过街设施、公交站台长度等内容。     

混合交通下智能网联车借道公交专用车道控制

为研究含人工车的混合交通流下部分智能网联车借道城市公交专用车道的控制问题，以 两个信号交叉口间公交专用车道为研究对象，提出以不妨碍公交车优先通行、满足换道动机和换 道安全条件的智能网联车借道公交车道控制策略。基于公交车道控制预测模块设计智能网联车 进入和离开公交专用道规则，采用改进最小化由换道引起的所有制动模型计算的收益作为智能 网联车换道时激励准则。期望跟随车类型若为人工车时，目标车辆礼让系数取1；妨碍公交优先 必须离开公交道时，满足安全规则即可。通过具体仿真实验予以验证，结果表明：本方法在高交 通需求下，与不允许借道控制方法、基于清空距离公交专用车道控制方法对比，人均延误分别减 少60%和40%，车均延误分别减少65%和32%，渗透率在30%~40%范围内控制效果显著。     

定制公交线路优化综述

为全面回顾定制公交线路优化问题的研究进展,从优化目标、问题场景和求解算法3个方面对相关文献进行了归类分析。研究结果表明:定制公交线路的单目标优化研究主要集中在行驶时间、运营里程、运营成本、运营收益以及多种成本线性加权形成的系统总成本等方面,而多目标优化研究主要通过同时考虑运营成本、出行成本和服务质量中的2种或3种来实现;根据出发和到达站点的数量,定制公交线路优化的问题场景可分为“一对一”、“多对一”和“多对多”3种,针对停靠站点之间时间阻抗场景的研究主要集中在“静态时间阻抗”,对“动态时间阻抗”的研究较少;出行需求场景的研究也主要集中在“静态出行需求”,对于“动态出行需求场景”,一般通过两阶段优化策略进行求解;由于定制公交的线路优化问题属于一种特殊的车辆路径优化问题,精确求解算法适用于少量出行需求的分析案例,针对大规模出行需求的实际问题,一般采用启发式智能算法进行求解。未来的研究中,定制公交的线路优化需要考虑停车场设置和停靠点选择的影响,针对不同类型出行者设置特定的时间窗属性;此外,大数据背景下如何兼顾实时出行需求和运营成本约束,提供差异化的定制公交线路也将是具有挑战的研究方向。      

考虑服务水平的纯电动快速公交发车间隔优化研究

随着电动汽车被引入城市快速公交领域,由于其充换电等特殊的运营调度需求,在发车间隔计划等制定过程中传统方法不再适用.本文在综合考虑服务水平和车辆充电时间约束条件下,对纯电动快速公交(E-BRT)发车间隔优化进行了研究.根据分析服务水平指标项与车辆能耗的相关性,建立了面向能耗评估的服务水平评价体系;综合考虑服务水平和充电时间约束条件,以车辆运营能耗为目标函数,建立了发车间隔优化模型;基于金华市E-BRT1号线运营数据进行实例验证,结果表明,在满足相同服务水平情况下,本文提出的优化模型可以节约能耗6.21%.本文构建的纯电动快速公交发车间隔优化模型具有较强实用性,为企业在满足一定服务水平的基础上降低运营能耗提供了依据.     

考虑行程时间波动的电动公交可变行车计划

为解决因运行时间不确定性导致的公交到发时间不准点问题,本文基于公交线路双方向发车趟次和运营时间的不对称特征,提出一种可变行车计划优化问题。以最小化车辆使用数和乘客等待时间为目标,考虑车次链的行程接续和电动公交车辆电量等约束,构建公交时刻表和车辆排班一体化优化模型。根据可变行车计划优化问题特性设计改进的粒子群算法(Modified Particle Swarm Optimization for Timetabling and Scheduling, MPSO-TS)进行求解,定制粒子编码和子代更新方式。采用“基于优势车次链”的子代更新机制,以“车次链”为纽带最大程度地保留父代被继承信息中时刻表与车辆调度方案之间的关联性。使用连云港市某公交线路验证模型和算法,案例结果表明：可变行车计划能够有效保证车辆到发准点性,通过更紧密的排班计划将使用车数由35辆减少至31辆,车辆使用效率提升了28.1%;所提出的MPSO-TS算法求解效率较高,具有较好的稳定性,可有效避免计算结果陷入“局部最优”。     

融入偏好信息的列车运行过程多目标优化算法

列车运行过程优化是一个多目标、大滞后、非线性的极其复杂的优化问题.为了更好地解决上述问题,以列车能耗、舒适性、停靠准确性和运行时间为控制目标,以列车运动动力学方程为约束,建立了列车运行过程的多目标优化模型,提出了一种融入偏好信息的列车运行过程多目标遗传粒子群算法.提出的改进策略具有以下优点,在融入偏好信息的基础上通过控制粒子群中个体在解空间的分布能够更好地保持粒子群多样性,从而在进化过程中具有更明显的全局收敛的指向作用.仿真得到的速度距离曲线表明,在列车及其运行线路相同的情况下,本文所提出的算法性能较佳、寻优结果较好.     

公交线路配车问题的不确定双层规划模型

为合理优化公交线路配车，考虑现实中公交站点乘客数量不确定性因素，引入不确定理论构建公交线路配车的不确定双层规划模型. 上层目标为公交运营企业的收益最大化，下层目标为乘客出行时间和费用总成本最小，约束条件是政府要求的服务水平、乘车率，通过 MATLAB进行编程求解. 以南昌市210 路公交为例，利用所构建的不确定双层规划模型对早高峰07:00-08:00 配车进行优化，在给定80%乘车率的约束条件下，单方向配车数量由26 辆减少到23 辆，减少11.5%；优化后高峰小时乘客总加权成本相比优化前小幅增加0.5%，基本持平；高峰小时该线路的利润比优化前增加了112 元，提高29.6%. 结果显示，利用所构建模型优化早高峰小时线路配车效果明显. 该研究为公交运营者考虑现实中不确定因素更合理地优化线路配车提供了理论支持.     

锯齿形过饱和公交优先信号交叉口进口道延误研究

公交优先是缓解城市交通问题的一种有效方法,故提出在过饱和信号交叉口进口道处设置成锯齿形,并设置车道预信号灯。本文基于定数理论的背景和信号交叉口延误理论,在已有延误研究的基础上,对过饱和信号交叉口进口道延误进行分析,推导出相应的进口道延误公式,通过对公交优先方隶实施前后的交通效益评价对比,证明该方案是有效且可行的。     

铁水运输调度双层多目标约束优化模型

为实现铁水运输作业排程与资源分配的协同优化，基于约束程序累积调度和字典序多目标优化理论，研究了铁水运输调度双层多目标约束优化方法.首先，基于铁水罐周转率最高和作业效率最高2个字典序优化目标，考虑作业时序、作业实施逻辑、铁水温降时限、铁水罐作业次数限制、资源容量限制和铁水罐资源池等约束条件，建立了上层的铁水运输作业排程约束优化模型；其次，以资源利用均衡度最高为目标，将作业实施唯一性和资源容量限制作为约束条件，建立了下层的铁水运输资源分配约束优化模型；最后，通过约束传播与多点构建性搜索的混合算法迭代求解整个模型.通过实例验证表明：设计的混合算法求得的铁水罐周转率目标和运输作业效率目标，比基本深度优先回溯算法分别提高了14.29%和60.53%；字典序多目标模型比加权和单目标模型求解效率和求解质量分别提高了20.3%和11.11%.