自适应信号控制下交叉口延误计算方法研究

为了研究交通信号的自适应控制方法,需要对交叉口延误进行定量的分析与计算。本文根据信号交叉口理论,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,推导了信号控制交叉口不同交通运行状况下的交叉口延误公式;进而对自适应信号控制下交叉口延误的计算方法进行了研究,提出了自适应信号控制下交叉口延误的计算方法———根据交叉口各进口方向不同的交通运行状况以及所处的相序选择相应的公式计算交叉口各进口方向的车辆延误,然后对其求和,得到交叉口延误。     

澳大利亚智能交通先进经验介绍

1.最优自适应交通控制系统（SCATS） 澳大利亚是世界上较早从事智能交通控制技术研究的国家之一，著名的SCATS系统在澳大利亚几乎有的城市都有应用，目前我国的上海、深圳等城市也采用这一系统。     

基于SCATS的交通仿真平台信号控制方案自动生成技术研究

传统的城市交通仿真平台的信号控制方案是人工进行输入与设置,效率低且不利于与信号控制系统方案的同步更新。以SCATS系统和Transmodeler仿真软件为对象研究信号控制系统方案自动转化为仿真平台方案的方法。通过路口映射建立信号系统与仿真平台的路口配对,分别解析SCATS和Transmodeler的信号控制文件编码格式,通过编写程序将SCATS对应的信号控制方案转化为仿真平台的信号控制文件。经实践证明,该方法能快速便捷地在仿真平台中实现SCATS系统的信号配时,使仿真平台与信号控制系统之间得以衔接。     

交织区多车道协同自适应控制方法

为了提升交织区的通行效率,提出了一种基于不同车道复杂度的多车道协同自适应控制优化方法,该方法考虑多路合流交织区信号周期长、渠化复杂、冲突频繁等运行特征,制定了分车道自适应信号灯控制策略,在交织区复杂度算法的基础上建立基于定向渠化的车道复杂度模型.以最小总延误为目标,利用不同车道复杂度、排队长度等约束条件建立了多车道协同自适应优化模型,并利用BP神经网络求解最小总延误下的最优控制方案.以重庆市"黄花园大桥—石黄隧道"桥隧结合部的三路合流交织区为实验对象,以高峰小时交通量调查数据为依据,利用Matlab与Vissim对不同信号灯控制方案进行优化对比分析,实验结果表明,19种不同控制方案中,P3S12(3相位控制方案12)最优,其总延误降低了27%,优于其他18种控制方案,不同时段流量状态下分车道自适应控制总延误比现行控制方案平均降低了69%.本文方法能够显著的降低交织区的延误,比现状控制方案延误结果更优.      

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。     

基于Agent的城市道路交通信号控制方法

将Agent技术与Q学习算法相结合,应用到交通信号控制系统中,提出基于Agent技术的城市道路交通信号控制方法,建立了基于Agent的单交叉口信号控制结构模型,并阐述了Q学习机制的实现方法.系统根据交叉口基本的路况信息,以及实时采集到的交通量,通过加强学习的奖惩机制来动态调整不同相位的通行权及信号配时时长.当奖惩值为加强时,保持该相位通行权,并适当延长绿灯时间;当为惩罚时,则相应缩短绿灯时间或将通行权切换到下一相位,实现自适应控制,减少路口排队车辆的平均延误.通过对一个四相位交叉口进行仿真研究,与定时控制相比,控制效果得到明显提高.     

移位左转交叉口自适应信号控制方法和模型

为降低交通流波动对移位左转交叉口通行效率与安全的不利影响,运用模型预测控制(MPC)确定移位左转交叉口自适应信号控制方法的基本框架,在此基础上,实时检测交通数据进行短时交通预测,并对累计到达消散理论进行拓展,将交通流划分为随机到达流、车辆到达受预信号影响的约束流以及车辆到达受主信号多流向影响的组合流3种类型,根据上、下游行程时间差对主、预信号间不同车流的到达情况进行推演,提出面向移位左转交叉口的延误估算方法,建立以延误最小为目标的自适应信号配时优化模型.运用Vissim软件进行仿真验证,结果表明,与定时控制相比,文中方法可使移位左转交叉口的车均延误、停车次数、排队长度分别下降31.2%,7.4%,47.8%.      

基于Breakdown概率模型的快速路匝道与公交专用道协调控制研究

延误是评价快速路协调控制方案的常用指标,然而由于交通流骤降(Breakdown)现象发生导致的车辆运行速度突变,使得基于延误指标的控制方案评价具有较大的不确定性.因此,引入Breakdown概率作为评价指标,并将其与延误指标进行结合形成综合性评价指标以解决该问题.本文以匝道控制和公交专用道设置作为协调手段设计4个协调控制方案,分别利用改进后的Breakdown概率模型及Integration仿真软件对4个方案进行基于Breakdown概率指标和延误指标的评价,进而结合2种指标形成综合指标对方案进行评价,并对以上3种指标的评价结果进行对比分析.分析结果表明,Breakdown概率指标与延误指标的评价结果具有不一致性,即该指标可对拥堵形成过程中的协调方案进行合理评价,而Breakdown概率指标与综合指标评价结果具有一致性.同时Breakdown概率指标可定量评价协调手段对Breakdown概率的影响,采取匝道控制会使得Breakdown发生概率下降约7%,而设置公交专用道则会使得Breakdown发生概率上升约12%.综合评价指标平衡了Breakdown概率指标与延误指标间的评价结果分歧,能够对控制方案进行综合性的评价.      

城市货运干道信号优化控制及其评价方法

以城市货运干道为研究对象,量化分析车型构成、机动性能差异及不同饱和度条件下交通组成对车流延误的影响,从黄灯时间、信号周期与相位差等参数优化入手,获得了适合城市货运干道的交通信号控制方法;以辽宁省大连市辽河西路作为城市货运干道实证分析对象,选取车均延误、排队长度、停车次数、空气污染指数作为评价指标向量,对VISSIM仿真手段所获取的基础数据以隶属度方式进行量纲一化处理,考虑评价参数的内在变化规律及交通流量、不同交叉口特征,以置信度准则确定控制效果的评价向量。分析结果表明:采用优化后的信号配时方案能有效降低车均延误,提高车辆出行效率。     

基于离散多项Logit模型的多时段控制过渡方案选择

过渡方案可有效降低多时段控制方案间切换对交通流造成的扰动,对多时段控制策略的效益有显著影响。研究首先对多时段过渡方案选择的流程进行了分析,选取多项Logit模型进行多时段过渡方案选择的判断;其次,通过选择集、特征变量、效用函数选取等步骤,利用经典的3种平滑过渡方案作为选择集,选取车均延误、该时段干道流量、过渡所需时长作为特征变量进行参数标定,以立即过渡、两周期过渡、三周期过渡3种经典的多时段平滑过渡方案为例,建立了多时段控制过渡方案的离散多项Logit选择模型,在效用最大理论的前提下进行概率计算并利用极大似然法对模型的参数进行了估计和检验;最后,选取江苏省苏州市滨河路干道沿线协调范围内交通流状态稳定且呈现较明显的时间规律的4个关键交叉口作为研究对象,以3种平滑过渡方案对控制效益影响最大的晚低峰切换至早高峰的过渡方案对微观交通仿真进行了分析,在早高峰即将到来时,由方案1切换至方案2的过渡过程中,立即过渡方案的车均延误最低,其次为两周期过渡方案,三周期过渡方案车均延误最大。结果表明立即过渡方案的控制效果最佳,进而通过本研究的模型分析,案例交叉口亦分别有50. 77%,56. 72%,46. 88%,47. 00%的概率选择立即过渡方案,与仿真结果一致,表明模型具有很好的适用性。