信号控制交叉口自行车流体扩散模型

如何确定信号控制交叉口自行车的通行能力对交叉口配时和渠化设计有重要意义。揭示了信号控制交叉口自行车流的运行特性,建立了自行车流体扩散模型,对不同交叉口宽度、不同信号配时的混合交通条件下交叉口自行车通行能力进行计算,得出交叉口宽度与自行车通行能力呈负线性相关。通过自行车流体扩散影响分析,得出自行车对机动车、尤其是同向右转及对向左转车辆的通行能力影响较大的结论。最后,根据哈尔滨市4个信号控制交叉口实际调查数据,得到考虑机动车影响的信号控制交叉口自行车通行能力计算结果,并与北京市观测值进行了对比。     

提前右转组织方式及其影响分析

以可插车间隙理论和概率论为基础,建立了固定与可变交织区长度的提前右转组织方式下右转机动车通行能力计算模型与延长交织区所能够增加的通行能力的计算模型,提出了提前右转组织方式的适用条件。以平均延误为指标,对比分析了两种组织方式下右转机动车的运行效果,基于Webster信号配时方法,对实行提前右转方式的交叉口内直行和左转车流的通行能力进行了分析。分析结果表明:采用提前右转组织方式后交叉口直行和左转通行能力增加;在右转机动车提前右转能够满足通行能力时,提前右转可减小冲突区的面积,否则,可以通过延长交织区长度来增加通行能力,以减少右转车的平均延误。     

基于通行效率最优的交叉口调头选位

针对信号交叉口调头区域设置不合理的问题,选择传统四相位控制交叉口为研究对象,基于通行效率最优提出了最佳调头位置的计算方法.该方法首先通过建立左转与调头共用车道的损失时间模型,揭示了左转和调头车流在不同交通条件下的相互影响机理;其次基于不同流向车辆的概率分布函数,构建了信号交叉口左转与调头共用车道的通行能力计算模型,揭示了调头位置对共用车道通行能力的影响特征;最后以淄博市中心城区为例进行了实例分析.实验结果表明,该方法能使左转与调头共用车道的通行能力由432 pcu/h提升到509 pcu/h,提高了17.82%.     

主路优先无信号交叉口次要道路通行能力分析

基于可插间隙理论和概率论方法,推导出理想条件下只有2股车流情况下无信号交叉口次要道路的通行能力计算模型,然后对理想模型的不足进行分析,并运用随机过程的马尔可夫理论对无信号交叉口主要道路为双向4车道,次要道路为直行车、左转车、右转车混合交通流,同时考虑不同车型,建立次要道路通行能力的修正模型.     

信号交叉口通行能力扩展的研究

针对城市道路信号控制交叉口通行能力问题，提出一种基于交叉口左转车辆连续右转实现左转交通的组织方法，为提高信号交叉口通行能力提供了新的思路。在定性分析方案可行性的基础上，以一个具体交叉口为例，计算扩展前后的通行能力。结果表明该方法可以显著提高信号交叉口通行能力。     

信号交叉口机动车左转待行区的设置研究

对近年出现的在信号交叉口设置机动车左转待行区的交通组织方式进行分析研究,介绍了左转待行区的渠化设计和信号控制方法.按照"停车线法",结合交通流波动理论,分别讨论在两种配时方法下,左转待行区的设置对交叉口进口道通行能力的影响,并给出算例分析;推导出设置左转待行区引起的左转车平均停车次数的增加值,并选取典型干路交叉口对左转车停车情况进行仿真分析.最后得出不同信号配时方法、车道功能划分、车道数及左转待行区内的等待车辆数与进口道通行能力及左转车停车次数之间的关系.建议正确处理通行能力与停车油耗、环境污染之间的关系,仅在某些特殊条件下考虑设置左转待行区.     

非机动车影响下信号交叉口通行能力计算模型

为量化非机动车对信号交叉口通行能力的影响,分析了信号交叉口非机动车影响机动车运行的方式,估计了其持续时间,基于流量-速度关系,计算了不同情况下的饱和流率,建立了非机动车影响下典型信号交叉口通行能力模型。计算结果表明:利用本模型计算的左转、直行机动车通行能力总体上低于HCM(Highway Capacity Manual)计算值;而右转机动车通行能力计算值在非机动车流量较低时与HCM计算值接近,在非机动车流量较高时略高于HCM计算值。可见,此模型可有效应用于计算非机动车影响下的信号交叉口通行能力。     

合放交通流条件下城市交叉口通行能力研究

交叉口通行能力计算方法是城市治堵的基础条件,针对城市道路交叉口合放交通流,首先结合其各方向交通流特性,明确了其具有介于信控与非信控间的合放基本属性;其次应用交通实体冲突规律,提出了合放下交通冲突复杂系数概念及其通行能力折减方法,并通过类比分析传统通行能力原理,得到直行、右转方向的通行能力计算方法;借鉴可穿越间隙理论,引入左转车补偿效益,得到左转方向的通行能力计算方法;并进一步建立常见车道布局的基本通行能力计算模型.最后,应用VISSIM获取数据并标定折减系数,从而构建了合放交叉口通行能力综合计算模型.验证表明:模型测算通行能力与实际通行能力基本一致,平均误差为4.9％,较好反映了我国合放交叉口的实际状况.     

降雨气象条件下城市道路信号交叉口通行能力研究

本文根据交叉口交通流特性,以采集的信号交叉口实测通行能力数据为基础,利用独立样本检验和回归的统计分析方法,研究了降雨条件下影响信号交叉口通行能力的主要因素,分析了周期内交叉口左转和右转车辆数与交叉口通行能力关系,得出了交叉口中左转车辆数与通行能力的线性模型。     

逆向可变车道交叉口信号配时优化方法

为提升逆向可变车道交叉口通行效率，提出一种基于逆向可变车道交叉口信号配时优化方法.假设车辆到达服从泊松分布，基于逆向可变车道交叉口车流运行特征，构建了逆向可变车道交叉口通行能力和延误计算模型；以周期时长、主预信号控制、逆向可变车道长度及饱和度等为约束，交叉口通行能力最大和平均延误最小为目标，建立了交叉口信号配时双目标优化模型，采用模拟退火算法求解.选取南昌市某交叉口分析了其设置逆向可变车道后，在高、中、低流量及不同左转比例下的运行效果.结果表明，本文所提方法在不同流量下均能提高交叉口的通行能力并减少延误，且更适合高流量交叉口；当高流量交叉口左转比例大于 20%时，交叉口通行效率改善更加显著.     

新型混合交通交叉口信号与车辆轨迹协同控制方法

新型混合交通环境下的交叉口交通控制可通过信号灯控制与自动驾驶车辆的轨迹控制协同实现,能够极大地优化道路通行资源利用效率。已有研究中,信号配时与车辆轨迹集中优化的控制策略难以应用于车辆自组织控制的现实场景,且往往计算复杂度较高。本文提出一种无中心框架下基于逻辑的交叉口信号与车辆轨迹协同控制方法。基于协同理论中的快慢变量主动伺服控制原理,设计一种交叉口信号配时慢变量与车辆轨迹策略快变量协同框架,并分别提出基于逻辑的信号配时优化和网联自动驾驶车辆轨迹协同控制方法。协同控制方法可以在车辆自主控制的条件下,一方面,实现交叉口信号配时动态适应交通需求;另一方面,实现网联自动驾驶车辆主动优化驾驶速度,高效通过交叉口。而且网联自动驾驶车辆在进口道可引导混合车队高效通过交叉口,降低绿灯启动损失,提高交叉口通行效率。仿真实验表明,本文的协同控制方法相较于传统控制方法可显著降低交叉口车辆平均延误,同时,基于逻辑的决策模型可实现快速求解。通过对网联自动驾驶车辆控制策略关键参数的敏感性分析,进一步讨论新型混合交通流交叉口通行公平性,并比较在不同网联自动驾驶车辆渗透率下的控制效果。     

混合交通路口动态多级模糊信号控制

在城市交通控制中,交通路口各个方向的交通流分布不均匀,车流到达随机性大,非机动车与行人对交通路口信号控制有影响.针对此特点,利用多级模糊控制理论,提出了以车道组流率比为基准的混合交通路口变相位、变相序、变周期的动态多级模糊控制算法.最后用VC 语言进行了编程仿真,结果表明,与传统四相位信号控制相比,该控制算法效果较好.     

城市交叉口交通控制模型的退化研究

针对交叉口交通控制模型在理论研究中效果明显,在实际应用时经常出现模型失配的问题,本文提出交通控制模型的模型退化概念。构建具有多控制变量的交叉口交通控制模型,分析导致模型退化的原因并给出退化路径,利用OSP(Open Simulation Platform)在线交通仿真平台对交通控制模型退化的各阶段模型的典型控制策略进行对比分析。结果显示：在应对过饱和状态时,先进的控制策略能够更好地响应交叉口通行能力系数的变化;随着模型退化加剧,所匹配的控制策略对交叉口的控制效果逐步降低,证明模型退化概念的可行性和有效性。     

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针对单路口交通流运行的高度复杂性和随机性,本文通过引入演化博弈理论和选择机制,以路口车辆平均延误时长最小为目标,提出了一种新的信号灯控制算法——基于演化博弈的单路口信号灯配时优化控制（EGSTOA）.为了评估方法的有效性,在VISSIM仿真软件中进行实验,并将该方法的控制效果与优化定时控制和基于遗传算法的控制效果进行比较.对比结果表明,使用EGSTOA方法有效降低了路口车辆平均延迟时长,改善了路口的控制效果.     

信号交叉口不对称交通流的优化控制方法

为了改善不对称交通流导致信号交叉口进口道交通负荷分布不均、通行效率低下的问题,对交叉口对向交通流的分布形式及其适用的相位方案进行了分析,建立了信号周期动态相位方案的生成规则,并以综合交通效益最大为目标建立了交叉口不对称交通流的动态相位信号控制参数优化模型,并给出了其求解算法.分析了不对称系数大小及其阈值变化、不对称信号周期比例对优化方法的影响,并以哈尔滨市红旗大街-淮河路交叉口为例,VISSIM仿真结果显示,采用动态相位优化方法后,该交叉口的车均延误、平均排队长度和停车率等评价指标下降了27.8%以上,验证了动态相位优化方法的有效性.该方法能减少直行车流的停车等待时间、避免交叉口部分进口方向时空资源的空耗,有利于信号交叉口通行效益的提升.     

信号交叉口绿色驾驶车速控制方法

信号交叉口是整个城市交通路网中的瓶颈区域.车流经常在路口停车等候造成怠速行驶,严重降低交叉口的通行效率,同时造成严重的汽车尾气排放污染.为了减轻交叉口对交通流的阻断,合理降低信号交叉口的车辆延误、燃油消耗和污染物排放,本文提出了一种基于多级可变速度限制的信号交叉口绿色驾驶控制方法.该方法以可变速度限制值为控制变量,并基于固定式检测器获取的交叉口附近道路交通状况信息对车辆进行速度限制值的实时发布,以实现在不增加旅行时间的基础上平滑车辆驶近交叉口过程中的时空轨迹.通过MATLAB对该方法进行仿真验证,结果表明,其能够有效地降低交叉口的车辆延误,并减少车辆的燃油消耗与污染物排放量.     

基于Petri网的单点信号优化感应控制

基于连续Petri网,建立交通流混合控制模型,通过分析离散化的交通信号控制混合Petri网模型,研究单交叉口交通信号感应控制问题.基于混合Petri网模型参数的分析,建立了各相位车辆总停留时间的计算方法;从库所标识与变迁使能程度间的复杂关系出发,研究了库所标识的变化规律;以车辆总停留时间最短为目标优化感应控制模型,仿真计算各相位绿灯时间.结果表明:基于混合Petri网的优化感应控制方法,4个相位的车辆平均延误显著缩短,可以较好地实现单点信号控制.     

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.     

基于粒子群算法的道路交叉口信号配时优化模型——以昆明市为例

在现有交通资源下,利用交通信号的动态调控缓解交通拥堵是一种行之有效的方式。首先探讨了道路交叉口信号控制的空间和时间优化思路,在时间优化方面提出基于粒子群算法的信号配时优化模型。以昆明市学府路为例,在分析大量交通流数据的基础上,根据三相交通流理论,对交通状态进行划分并提出有针对性的控制策略。将信号配时优化模型应用于学府路3个相邻的关键交叉口。交通仿真和方案试运行结果显示,优化前后同步流状态下交叉口延误平均降低21.0%,车辆排队长度平均降低12.4%;堵塞状态下交叉口延误平均降低32.0%,车辆排队长度平均降低24.9%。这一结果表明该模型在道路交叉口信号配时优化中具有合理性和有效性。     

基子前置信号的单交叉口多相位模糊控制

在城市道路网络中，交通拥挤或阻塞往往发生在道路交叉口处，应用进口道渠化优化设置与模糊控制相互协调的方法控制信号交叉口，能够有效地利用城市交叉口空间与时间资源，并提高信号交叉口的通行能力。