单点交叉口鲁棒优化信号配时研究

为了消除单点信号控制不适应交通流波动的缺陷,提高信号控制的稳定性,建立了多目标信号配时优化模型.该模型以平均延误时间最短,通行能力最大,以及鲁棒性最好即流量波动时车辆延误标准差最小为目标,以有效绿灯时间、总时长、各方向最大滞留车辆数为约束条件,对定时信号配时参数进行优化,并利用遗传算法对模型进行求解.求解结果表明,该方...     

Optimizing multi-agent based urban traffic signal control system

Agent-based approach is a popular tool for modelling and developing large-scale distributed systems such as urban traffic control system with dynamic traffic flows. This study proposes a multi-agent-based approach to optimize urban traffic network signal control, which utilizes a mathematical programming method to optimize the signal timing plans at intersections. To improve the overall network efficiency, we develop an online agent-based signal coordination scheme, underpinned by the communication among different intersection control agents. In addition, the initial coordination scheme that pre-adjusts the offsets between the intersections is developed based on the historical demand information. Comparison and sensitivity analysis are conducted to evaluate the performance of the proposed method on a customized traffic simulation platform using MATLAB and VISSIM. Simulation results indicate that the proposed method can effectively avoid network oversaturation and thus reduces average travel delay and improves average vehicle speed, as compared to rule-based multi-agent signal control methods.     

信号交叉口渠化与信号配时协调优化研究

目前在信号交叉口方案优化时,渠化组织优化研究与信号配时优化研究相分离,从而影响了研究的整体效果。文中以北京市怀柔区的典型交叉口为例进行分析研究。在实际调查的基础上进行特性分析,利用Synchro仿真软件对信号交叉口的现状信号配时方案进行分析,并对配时方案进行优化。结合分析结果,判断渠化组织的合理性,再根据渠化组织确定相应信号配时方案。将信号配时优化与渠化组织协同考虑,最终确定推荐的渠化与信号配时设计方案。     

呼和浩特火车站交叉口交通组织优化分析研究

针对呼和浩特火车站交叉口的交通组织方式和信号配时进行实地调查,并对当前组织方式下的交通运行状况进行分析,以车辆安全畅通运行及延误时间短为目标,提出适合该路口交通条件的提前放行左转的保护加许可型信号配时优化方案,并应用synchro进行仿真,仿真结果表明该优化方案有效提高了交叉口通行能力且降低了延误时间。     

约束可松弛的网络绿波模型

为解决区域交通信号协调控制领域中常规网络绿波模型可行域窄或无解的问题,提出了约束可松弛的网络绿波模型。应用混合整数线性规划方法构建模型,以所有路段双向绿波带宽加权和最大为优化目标,利用约束松弛方法,将干线约束和网络外圈闭环约束转变为可松弛的不等式约束。模型针对每条路段引入了0~1二元变量,表示路段的绿波是否被打断。通过模型求解,获得网络中必要的松弛路段,并打断相应的路段绿波,去除外圈闭环约束,以扩大可行域并找到最优解。算例对不同控制方案下提出的模型和其他绿波模型的绿波优化结果进行比较分析。算例显示,当网络各个交叉口采用同一化控制方案时,易于在不打断任何路段绿波的条件下找到最优解。此时,所提出的模型的解和常规网络绿波模型的解等价。当网络各交叉口采取差异化控制方案时,常规网络绿波模型无可行解,Gartner网络绿波模型仅获得非最优的可行解,而所提出的模型能够获得全局最优解。算例中只有1条路段的绿波被打断,而网络的其他路段均获得有效绿波带,且任意相交的干线绿波能够合理协调。算例优化结果表明：所提出的模型优于常规网络绿波模型和Gartner网络绿波模型,更适合复杂的城市交通网络信号优化设计。     

错位交叉口信号控制优化研究

从错位交叉口自身特点及其对交通流的影响方面讨论了错位交叉口2个T形口距离与信号控制方式的关系,确定了控制方式选择的T形口距离阈值,并从信号控制相位优化和配时优化方面重点介绍了将错位交叉口作为一个大型交叉口进行综合控制的信号优化方法.     

信号控制下交叉口延误计算方法研究

为了对交通信号控制参数进行优化,需要对交叉口延误进行定量的分析与计算。根据信号控制交叉口理论,在以往定时信号延误研究的基础上,基于交叉口一个进口方向的车辆延误分析,针对交叉口各进口方向同时处于非饱和与同时处于过饱和交通状况,分析并推导了交叉口延误公式.并用具体的算例说明了公式的用法。公式表明了交叉口延误与信号控制参数、车辆到达率等参数之间的动态关系,为进一步研究交通信号自适应控制方法和建立交通信号控制参数优化的性能指标函数提供了信息。     

临界饱和状态交通干线协调控制模型

为提升临界饱和状态下干线车流通行效率，提出了一种基于冲击波理论的干线双向信号协调控制方法。首先，建立了考虑车速变化、转向比例、车道变化等因素的干线交通流模型，分析了临界饱和交通干线交通流运行状态与各参数间的关系。第二，构建了以干线双向通过量最大化为优化目标的混合整数线性规划模型，通过优化干线公共周期和各交叉口绿信比以提高干线通行能力。第三，构建了以延误最小化为优化目标的二次规划模型，并提出了相应的求解算法，通过优化相位差和相位方案实现了干线交叉口的信号协调。临界饱和交通干线协调控制模型由通过量最大化模型和延误最小化模型构成，考虑各交叉口间的制约影响关系，有效避免了排队滞留、溢出、交叉口“死锁”等现象。采用两阶段优化方法，通过通过量最大化模型优化周期及绿信比，继而应用延误最小化模型优化交叉口相位方案及相位差，获得干线系统双向信号协调最优控制方案。最后，应用临界饱和交通状态干线协调控制模型对南京市中山东路10个交叉口进行了信号协调优化，并对优化结果进行了仿真分析。结果表明：临界饱和交通状态干线协调控制模型能对双向临界饱和干线的信号控制方案进行优化，与对照方案相比，优化方案的双向总交通量提升了21.9%，车均延误降低了63.1%，通行能力与服务水平提升显著。     

信号周期时长优化方法研究

分析传统交通信号控制系统中周期时长优化存在的问题,为适应混合交通自适应控制系统进行区域或干线战略控制和战术控制的需要,构建了基于双层规划的信号周期时长优化模型,借助分层迭代的思想,通过改进粒子群优化算法求解双层规划模型。利用Vissim仿真长春某一实验路网的不同交通状态,对模型和算法的有效性进行对比验证。     

Platoon recognition using connected vehicle technology

This article presents a mathematical model for real-time platoon recognition using the connected vehicle (CV) technology. Platoon information is a crucial part of traffic signal coordination and is difficult to obtain with traditional technologies such as loop detectors. The past work on platoon recognition using CV is very limited and lacked verification on the applicable range or evaluation of the performance of algorithms. The proposed algorithm is focused on estimating platoon characteristics for signal coordination and adaptive signal control with CV's vehicle-to-vehicle communication and an onboard GPS device. First, the detected platoon is identified by a modified critical time-headway. Then, platoon size and starting and ending times are estimated. Lastly, the filtering process for “qualified” detected platoon is proposed to optimize detectability. The results show that the proposed algorithm can estimate well in various traffic conditions and under both fixed-time and actuated signal control without the need for recalibration. Furthermore, two analytical models to estimate the detection rate are proposed and shown to be close to the numerical results and can be used to estimate the required market penetration ratio for the application without field experiments or microscopic simulation. The accuracy of both the recognition algorithm and detection rate estimation is obtained without relying on inputs that are hard to obtain in practice. Accordingly, the proposed algorithm can be an important part of adaptive signal control focusing on real-time coordination in CV environment.     

城市交通智能控制优化算法

在传统的交叉口信号模糊控制基础上，提出了基于相序优化的模糊控制算法，并用改进的遗传算法优化模糊控制规则。对相序的优化考虑了驾驶员的心理，执行了专家的决策；对控制规则进行优化，减少了因专家主观性而导致控制器的不完备性。以典型的十字交叉口和四相位交通信号控制为例，选择不同时段的交通流数据进行仿真。结果表明：采用该控制算法设计的信号控制器能有效避免交通流不平衡引起的拥挤堵塞，具有更好的实时性和控制效果。     

T形交叉口3相位信号配时改进及优化

在城市道路交通系统中。交叉口是道路网中通行能力的瓶颈和交通事故的高发区域,随着交通量的日益增大。T形交叉口交通效率越来越低。通过对T形交叉口3相位信号配时设置方法进行研究来提高T形交叉口运行效率。分析了T形交叉口交通冲突特性,提出了T形交叉口信号相位设置的相关建议。通过对现行十字彤交叉口信号配时公式进行改进,取得更加适合T形交叉口3相位信号配时方法,并结合工程实例,对此方法进行阐述。此信号配时改进方法对T形3相位交叉口信号配时,具有一定的实用性。     

基于无线地磁的交叉口信号控制策略研究

感应控制主要是利用无线地磁检测器采集道路交叉口实时交通信息,及时传递给交通控制系统,结合感应控制自动实施控制的原理,确定城市道路交叉口智能控制方案,根据交叉口交通量实际状况进行合理配时;文章对合肥市黄山路-天智路交叉口的固定信号周期测得的周期、相位时间、通过的车辆数及车辆平均等待的时间与感应控制条件下的各参数实际值作对比,分析各参数之间存在的差距,确定在车流量较少的情况下,感应控制优于常规的固定周期信号控制方法。     

信号灯平交路口优化设计方法

平交路口通行能力,一直是城市交通设计与管理者关注的重点。对于拥堵平交路口的改造,往往依赖于对路口宽度及通行时间上的增加,来实现平交路口整体通行能力的提升,而忽视了路口设计通行能力与实际交通量的匹配。通过实际案例,阐述在不增加路口宽度及信号灯周期条件下,通过对路口渠化车道及信号灯配时的调整,提高路口通行能力的设计方法,可为信号灯路口的优化设计提供一些借鉴和思路。     

基于交通流颗粒化结构的交通控制模型

城市交通系统是一个复杂的、非线性、非结构化、强相关的随机系统,在选择适当时空尺度的交通流颗粒结构且消除或减弱了颗粒间关联的基础上,多尺度分析是交通系统一个简单而又有足够精度的问题求解方法。基于交通流颗粒化结构建立了多智能体交通控制模型,采用基于案例推理的动态参数匹配和协调冲突检验,以寻求交叉口信号控制的优化方案。最后,以广州中心区交叉口为例说明颗粒化结构分布式求解方案的可行性。     

基于自适应遗传算法的相位差优化模型研究

通过分析车辆在城市交通干线交叉口的延误规律,从相对相位差的约束条件出发,以干线的总延误最小为目标,建立了城市交通干线的相位差优化模型。模型中考虑到了车辆在干线相邻交叉口的双向延误情况,并采用自适应遗传算法在Matlab下编程实现了相位差优化模型的算例计算。结果表明该优化模型具有较好的有效性,能较大地提高城市交通干线协调控制的性能。     

单点交叉口信号实时配时模型及蚂蚁算法

以延误时间、停车次数和通行能力作为性能指标，各性能指标的加权系数随交通需求的不同而变化。提出交叉口实时配时，采用一种新型随机搜索思想——蚂蚁优化算法来求解此模型的非线形问题。仿真试验表明，所得结果优于经典方法，降低了交叉口的总延误时间和停车次数，提高了通行能力。     

基于卡尔曼滤波的交叉口动态O-D反推模型与算法

交叉口各进出口道之间的实时转向交通量是信号控制系统重要的输入数据,也是难以获得的数据.针对已有模型收敛速度较慢、无法满足实际系统应用需要的问题,提出了基于卡尔曼滤波的状态空间模型,设计了顺序卡尔曼滤波进行求解,并采用裁切和标准化对反推结果进行了修正.实例研究表明,模型和算法具有较高的效率和准确性,能够为实时自适应信号控制系统的开发提供支持.     

武汉和平大道-建设二路交叉口交通评价与仿真研究

通过对和平大道-建设二路十字交叉口进行现场调查,获得交叉口高峰及平峰期的交通特征参数,据此分析并计算信号交叉口通行能力及交叉口服务水平。应用微观仿真软件VISSIM建立模型,采用改变信号配时、重新设置交叉口渠化方案等方法,对原行人过街问题较严重的交通控制方案进行改进、仿真和优化,以为进一步开展交叉口仿真研究及现有交叉口优化设计提供借鉴。     

无公交专用道下的单点公交优先控制

在无公交专用道交叉口情况下,根据公交车到达检测器时刻、检测器布设位置及交通流量等参数,预测出公交车前方车辆数及车辆消散时间,以公交车延误最小为优化目标建立了公交优先信号配时参数优化模型.利用Vissim仿真软件对文中提出的控制方法进行了模拟仿真,结果表明:该控制方法能够为公交车准确提供优先配时方案,有效减少了无公交专用道交叉口的公交车延误.