基于Synchro的多交叉口交通信号控制研究

分析了城市道路交叉口的平均延误时间、道路通行能力和信号配时的数学模型和计算方法。在对宝鸡市的22个主要信控交叉口进行了大量的交通调研的基础上，选取了有代表性的太白路、公园路上多个交叉口作为协调控制交叉口，阐述了交叉口信号协调控制系统的设计方法。最后通过公式计算和Synchro系统仿真的两种方法，对线控前后的系统进行了对比，结果表明宝鸡市受控干道交叉口的延误和通行能力得到了明显的改善。     

基于Synchro的相位差优化方法研究——以长安街交叉口为例

干道信号协调控制是提高干道通行能力的重要途径.以长安街交叉口为例.在分析数解法优化原理的基础上,剖析数解法存在的缺陷,并提出改进方法.利用Synchro软件进行交通仿真,结果表明,改进后的数解法更加合理有效.      

非对称相位相序方式下的双向绿波协调控制图解法的优化

为缓解交通拥堵,减少车辆在交叉口的延误,利用干道双向绿波协调控制中的时间-距离分析图,找出制约双向通过带带宽的瓶颈交叉口,经过对主干道交叉口相位差和相位相序的改善,对经典的双向绿波图解法进行优化。算例分析表明,相比于经典的双向绿波图解法,优化后的双向绿波协调控制图解法能确保干道协调控制系统获得更大的绿波带宽,绿波协调控制效果得到了有效提升,两个方向的带宽分别增加了56%和33%,可以有效地改善交通流的运行状态,且图解法简单直观、方便应用,有利于工程应用。     

连续流交叉口信号配时优化模型

连续流交叉口是一种非常重要的非传统交叉口设计,通过将主交叉口左转车流转移至次级交叉口的方式,实现主交叉口二相位控制,从而大大提高主交叉口的通行效率。为进一步发挥连续流交叉口的通行性能,对主次交叉口的信号协调控制展开理论研究,提出了一种具有普遍适应性的信号配时优化模型。该配时优化模型能够有效协调主次交叉口的信号配时,最大限度地降低车辆延误、改善交叉口通行能力,生成理想的协调配时方案,在实际应用中,能够确保主次交叉口的可靠运行。在分析连续流交叉口延误的组成和性质的基础上,深入研究了交通流延误和排队随主次信号相位差的变化情况,做相应的场景分析,再通过主次交叉口相位差优化分析,给出了最优相位差的求解方法,大大简化了模型的求解流程。最后,以南昌市某干道交叉口为例,对其进行了连续流交叉口渠化设计,利用所建立的优化模型求解协调配时方案,再通过微观仿真平台进行了交通效益评价。结果表明:所生成的配时方案能够有效降低延误和车辆排队,改善交叉口通行能力;模型计算结果与仿真输出结果相符,进一步说明该信号配时优化模型准确、可靠。     

干道协调控制相位差模型及其优化方法

通过对协调控制系统进行相位优化设计,综合考虑各路段的平均车速、车流的离散性、相交道路的转弯车流以及车辆到达的不均匀性等各种影响干道协调控制方案实施效果的主要因素后,建立了一种新的干道协调控制相位差模型.以干道控制系统的总延误与总停车次数作为相位差模型的输出,对上、下行车队在交叉口的延误规律进行了分析,并利用Matlab编程计算来实现相位差的优化.结果表明:该优化模型为解决干道协调控制相位差优化问题提供了一种新方法.     

基于分层序列的相邻信号交叉口控制系统动态优化模型

为了提高相邻交叉口信号控制系统协调控制的通行效用,根据周期时长、相位绿信比、相位差、协调相位延误、消散量特征和各入口方向车辆的流量特征,建立了相邻信号交叉口控制系统配时参数的双目标动态优化模型。通过分层序列法,对双目标动态优化模型进行了求解。结果表明:动态信号控制使协调相位直行车道的效用显著提高,当相邻交叉口间的路段长度分别为200,350,550 m时,动态信号双向协调相位控制直行车道的效用比固定信号的控制效用分别提高了14.47%,11.01%,7.91%;在相邻交叉口间的路段长度较短时,交叉口动态信号控制比固定信号控制的通行能力提高了约2.85%。     

干道交通瓶颈交叉口的红波双向协调控制模型

针对当前城市干道瓶颈交叉口交通拥堵状况,从信号控制角度提出了1种红波双向协调控制模型,对于缓解此类问题具有现实意义.模型是在流量均分思想和绿波协调控制时距图分析方法基础上建立的1种双向协调控制模型,能够针对干道瓶颈交叉口上下游交通流不同的交通控制需求分别实施红波协调控制和绿波协调控制,并通过引入红波控制参数,可以满足不同的交通控制策略需求.以佛山市顺德区南国西路为案例,通过对Vissim仿真评价数据进行协调前后对比分析,结果表明模型能够有效减小瓶颈交叉口排队长度39.48%,缩短行程时间22.01%,验证说明了模型的有效性.      

干道信号控制交叉口相位相序优化模型研究

干道常常被人们誉为"城市交通的大动脉",是城市内部的重要交通道路。交叉口作为干道与干道之间的关键节点,是实现不同道路连接的纽带,也是车辆持续通行的咽喉。对城市干道信号交叉口相位相序的模型进行研究,提出了相位矩阵的表示方法,并结合信号交叉口约束条件,使用MATLAB软件构造出干道交叉口的相位相序结构优化算法,采用遗传算法计算原理得到最小总延误。同时,通过模型计算输出信号交叉口新的相位相序及有效绿灯时间组成新的配时方案,结合城市干道信号交叉口实际采集的数据,在MATLAB构造的目标函数值中与实际信号配时进行对比验证,最后运用VISSIM仿真软件对优化的相位相序方案进行仿真验证分析,与实际相位相序方案的平均延误进行比较。结果表明,新的相位相序方案达到了减小信号交叉口路网平均延误的目的,从而提高城市干道的通行能力,达到了模型优化干道交叉口相位相序的良好效果     

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。     

经典干道协调控制信号配时数解算法的改进

遵循最大绿波带设计理念,利用干道协调控制中的时距分析图,结合实际算例,对经典数解算法在理想交叉口间距取值范围的确定、通过带宽度的计算、最佳理想交叉口间距的选取、以及各交叉口相位差的设置上存在的问题进行深入剖析,提出了基于公共信号周期允许变化范围的理想交叉口间距取值范围确定法则,给出了一种新的通过带宽度计算方法,建立了一条新的最佳理想交叉口间距选取原则。算例分析表明,改进后的经典干道协调控制信号配时数解算法能确保干道协调控制系统获得尽可能宽的通过带宽度,计算得到的最佳公共信号周期与通过带宽度也更为准确有效。     

干线控制策略对宏观基本图特征影响研究

相比单交叉口控制,交叉口群协调控制策略的评价与优化方法尚不完善、控制参数优化原则尚不明确.基于宏观基本图(M FD)的研究发展,提出引用宏观基本图作为交通控制决策的评判手段,建立并分析M FD形态与交通控制参数(信号周期、相位差)的量变关系,以支撑信号控制决策.通过实测与仿真数据相结合的方式,验证了宏观基本图在上海张杨路的存在性,及宏观基本图形态对控制策略的敏感性.建立不同等间距的标准路网仿真模型,获取了M FD与控制参数的量变关系,并结合宏观基本图与路网评价指标(等效通行能力、自由流车速、延误等),分析了不同信号周期和相位差的适用条件.结果表明,路网等效通行能力并不单纯随周期的增大而增加,且存在使路网通行能力最大的"最佳"周期;路网自由流车速随信号周期的增加而减小.同步控制适用于交叉口间距较小(小于200 m)情况,续进控制适用于交叉口间距较大(大于300 m)情况.      

基于延误模型的城市相交干线协调控制研究

在研究城市交通干线相交情况下,通过对两条相交干线交通流运行特性进行分析,提出了基于最小延误的相交干线联动协调控制方法.该方法运用韦伯斯特配时法计算干线交叉口信号控制参数,以干线排队延误最小为指标建立相位差优化模型.以北京市某相交主干线为例,运用提出的协调控制方法,对相交的两条交通干线同时进行协调控制优化,设计应用于实例的协调控制方案.运用SYNCHRO仿真软件,对方案实施前后的交通运行情况进行对比分析,数据表明,与现状配时方案相比,采用联动协调控制方案后,两条干线的车辆停车延误减少了16.8%.仿真结果表明,联动协调控制方法适用于两条相交干线都需要实施协调控制的情况,能有效地协调相交干线上的交叉口配时,降低车辆在交叉口的延误,提高通行效率.     

两相位协调控制交叉口延误计算

延误是判断信号配时是否最优以及评价城市交叉口拥挤状况的重要指标之一。和多数文献只是研究孤立交叉口的延误计算不同,主要研究两相位协调控制交叉口,该交叉口由主、次干道相交而成,主干道处于协调控制,进口车流分为未饱和与过饱和2种状态;次干道进口车流只考虑未饱和状态,在此基础上分别对交叉口各进口道在一个周期内的延误计算公式进行推导和分析,并用具体的算例说明了公式的应用。不仅为协调控制交叉口拥挤状态的判别提供了依据,同时也对不同类型交叉口的延误计算给予了有益的补充。     

基于Synchro的畸形交叉口非对称配时优化研究

介绍了信号配时模型的现有研究成果及Synchro仿真系统中的信号配时优化模型、用于延误计算的百分比延误方法(PDM)模型、停车次数计算模型、通行能力计算模型和服务水平模型;以重庆市临江门交叉口为例,在调查实际数据的基础上,结合进口道调整对当前信号配时方案进行了优化研究.经过Synchro系统优化后,该交叉口各项评价指标...     

城市干道的多时段协调控制优化

为提高城市干道协调控制的稳定性和效益费用比,将其与多时段控制有机结合,形成符合我国国情的高效控制策略,首先基于干道交叉口关联度模型确定了协调控制的边界范围,进而对需要进行协调的各交叉口历史交通流量进行了混合聚类分析,得到了相应的多时段控制方案。在此基础上,以干道带宽最大和沿线交叉口车均延误最小为目标,建立了干道多时段协调控制的优化模型,并采用多目标粒子群算法对其进行求解,确定了干道协调控制下各交叉口多时段控制方案的最佳切换时刻。仿真结果表明:本研究的控制模型与现状控制方案、交叉口混合聚类模型相比,沿线交叉口车均延误分别降低12.63%和2.45%,干道多时段的总方案带宽分别增加0.98%和23.51%,且方案切换对交通流造成的扰动的可能性降到了最小。     

基于微种群遗传算法的干道协调控制仿真计算研究

介绍了基于城市道路相邻交叉口的干道协调控制系统延误的计算方法,引入微种群遗传算法,利用计算机MATLAB程序对干道协调控制优化算法进行仿真计算,并与采用数解法得出的结果进行对比分析.结果表明对于方案选择型的控制方式是适用的, 提高了协调控制效果;同时奠定了优化算法的基础,以适应适时控制的需要.     

交通规划阶段信号交叉口通行能力匹配性评价方法

为预防和减少交通设计与管理阶段由于通行能力不匹配导致的信号交叉口交通拥堵问题,提出交通规划阶段信号交叉口通行能力匹配性评价方法。将信号交叉口上游路段、进口道停车线、出口道与下游路段四个典型道路断面纳入通行能力匹配性评价范围。提出衡量车流流经路径相邻上下游断面间的通行能力匹配程度的匹配度指标,并结合交通规划阶段的交叉口相交道路等级、交叉口各转向流量条件等参数计算信号交叉口综合匹配度指标。最后对两次干道相交而成的信号交叉口进行通行能力匹配性评价。     

基于Synchro的交叉口渠化、相位及配时协调优化

为缓解城市交通拥堵,对邯郸市一个单点交叉口进行晚高峰交通流量调查。根据所获数据,运用Synchro软件对现有交叉口信号配时方案进行仿真优化。基于现状仿真结果提出一种将交叉口渠化并增加左转相位,且利用Webster模型对信号配时重新进行计算的协调优化方案,并将其输入Synchro中以进行仿真评价。研究结果表明:使用Synchro软件进行配时优化可提高交叉口服务水平,而协调优化可使交叉口服务水平及ICU服务水平均得以提升;协调优化效果比直接对交叉口进行信号配时优化的效果更为明显。     

Synchro仿真在交叉口改造中的应用——以中关村一桥交叉口为例

交通延误主要发生在道路交叉口处,该文以北京中关村一桥交叉口为例,通过Synchro仿真软件评价交叉口交通流运行状况,优化路口信号配时能够达到缩短延误时间,同时针对饱和交通流情况,通过路口拓宽增加进口道通行能力,通过两种方式的综合作用对交叉口的拥堵起到一定的缓解作用.     

基于Paramics的城市主干道分段绿波协调控制研究

中心城区主干道是城市道路网的骨架,主要承担着联系重要交通枢纽、重要生产区、重要公共场所的任务,交通量大,任务繁重,单纯靠单点信号控制或传统的绿波协调已难以缓解其交通压力,应根据具体情况选择合适的交叉口作为关键交叉口,分方向、分段进行绿波协调,从根本上解决因为流向产生的交通问题。文中以云南省曲靖市寥廓南路为例,优化信号配时,采用对称式放行结合绿波协调控制,通过Paramics仿真软件进行交通仿真实验,结果证明采用分段式的单向协调控制对提高该类路段通行效率的效果更加明显。