基于事件驱动的城市交通信号控制实例研究

目前各种新型的智能交通信号控制算法不断被提出,以满足日益增长的交通控制和管理需求。然而现阶段的大多数算法均停留在理论研究和计算机仿真层面。为解决在城市交通信号控制研究方面,理论与实践脱节的现象,基于事件驱动模型,开发了一个新型交通信号控制系统,并设计了转接器、解析器。将其用于实际道路中,实现了感应控制功能和干线协调控制功能。     

基于事件驱动的城市交通信号控制方法

随着城市交通信号控制需求的不断提高,各种新智能交通信号控制算法不断被提出和改进。然而受到现有设备固有控制方式和不同类型信号机无法协同的局限,智能控制算法多停留在理论研究和仿真试验阶段。为实现不同交通信号控制算法的统一模式,提出一种基于事件调度的交通信号控制模型（ED-Model）。该模型将控制算法拆分为状态检测与请求调度两大功能模块,通过扩展后状态检测的抽象概念事件统一了系统输入,通过交通信号控制请求调度系统实现系统输入的响应模式,从而实现各类交通信号控制算法的统一实现架构。分析表明,ED-Model可以有效地实现当前各类常规控制需求,并对其他各类智能算法的移植实现具有较好的可扩展性。     

新一代人工智能交通信号控制器架构研究

针对目前基于传统交通控制理论设计的信号控制器存在的问题,提出基于边缘计算、场景驱动和交通控制资源化的新一代人工智能交通信号控制器的架构和设计理念。首先,以人工智能感知、决策需求为基础,提出场景驱动、交通控制资源化的全新概念,以此实现人工智能与交通信号控制的有效结合,并通过引入边缘计算重新构建智能交通信号控制器的技术架构;其次,利用边缘计算技术和SD(scene driven,software defined)技术,研究和设计交通信号控制器的软硬件结构;最后,针对下一步需要着力解决的理论和技术难题进行详细阐述。研究结果可为人工智能在城市交通控制领域的应用提供基础支撑和研究思路。     

实时自适应交通信号控制优化理论模型

通过对交叉路口交通流到达和排队延误规律的研究,提出了一种新的交通信号控制理论,此理论把交通延误和停车次数综合为一个性能指标,称为PI值,建立了以PI值最小为目标的交通信号配时优化理论模型,该信号配时方法与通常采用的单点自适应信号控制方法的区别在于不但考虑了交通延误,而且考虑了停车次数,实现对交通延误和停车次数两个指标的优化,从而保证了以车队形式到达的交通流可以不间断地通过交叉路口,由于以实时交通流的到达规律为依据进行信号优化配时,因此,该信号配时优化模型又是实时自适应交通信号控制优化模型。     

基于硬件在环仿真的城市路网交通控制平台

城市区域交通信号控制及优化是缓解城市交通拥堵的重要手段,效果评估是开展交通信号优化工作的重要环节。传统的交通仿真软件一般通过内置的信号控制模块进行评价,存在与实际信号控制系统脱节且评价精度不高的问题。为连通仿真软件与信号控制系统并提升评价有效性,提出了一种基于硬件在环仿真的城市路网交通控制平台,设计了平台的逻辑框架、功能架构以及平台中心系统、控制器接口等软硬件模块,融合了干线协调控制以及区域协同控制算法,并利用通讯测试验证了平台的硬件在环仿真控制功能。实例分析表明:硬件在环仿真平台搭建了交通仿真软件和交通信号控制系统的桥梁,能够有效评价路网交通控制效果。基于该平台可开展区域交通信号控制效果评价、算法改进以及信号优化等内容。     

交通环岛优化模型设计及应用

在对环岛控制的理论分析基础上,以巴黎凯旋门交通环岛为例,提出一种全新的车辆环绕方式,将环岛内的车流有序化、规范化.将环岛优化策略与交通信号控制相结合,设计出主干道与次干道交通信号控制方案.主干道信号控制有效地避免了环岛因超负荷而堵塞以及车辆二次停车的情况,次干道信号控制有效地将岛内高峰车流与入岛车流相分离,从而实现了环岛的车辆通行能力最大化.     

乌鲁木齐市道路交叉口信号配时优化应用

介绍乌鲁木齐市交通信号的控制概况，分析交通信号控制的基本理论、交通信号控制的主要方法和信号相位、相序的确定等，并以此为理论基础，以两相位的建国路一东风路为例，对信号配时进行试算和确定，通过方案的对比和分析，最终确定可以获得最大通行能力的信号配时方案，为此后交通控制方案的设计和调整提供借鉴和参考。     

基于全感应控制的交叉口信号控制方法与模型

全感应控制方法是一种适合交叉口交通量随机变化比较大的交通信号控制方法。为了验证该方法的有效性,文章以单个交叉口为研究对象,运用Vissim交通仿真软件进行建模,并分析比较在不同时段下,实施全感应控制与定时控制方式后的各项交通信号控制性能指标。仿真结果表明,与定时控制相比,全感应控制在不同时段下的各项交通信号控制性能指标均有所改善:高峰时段,全感应控制的平均行程时间改善了4.26%,平均延误时间改善了15.6%,平均停车次数改善了1.3%,平均排队长度改善了17.4%。     

基于GIS的交通信号模拟控制实验平台研制

在道路交通控制课程教学中,交通信号控制是重要的教学内容之一;目前市场上与之配套的实验设备成本较高或停留在理论研究,尚未得到推广;鉴于此,文中提出用软件模拟交通控制代替硬件模拟交通控制的方法,在GIS平台上,开发新一代的交通信号模拟控制实验平台;该实验平台具有结构简单、成本低、易操作等特点。     

基于深度强化学习的城市交通信号控制综述

传统模型驱动的自适应交通信号控制系统灵活性较低,难以满足当前复杂多变交通系统的控制要求.近年来,深度强化学习方法在城市交通信号控制研究领域得到快速发展,并且与传统方法相比展现出一定的优势.交通信号控制在城市交通管理中起着至关重要的作用,因此,基于深度强化学习的交通信号控制具有较高的研究价值和意义.本文系统地介绍了深度强...     

多相位控制在城市交通信号控制中的应用

随着城市道路建设的飞速发展,对道路交通信号控制提出了更高的要求,城市大中型平面交叉路口的不断增加,使得交通信号多相位控制得到越来越广泛使用.应用交通信号多相位控制不但可以解决路口各车流之间的冲突问题,而且还可以通过交通信号多相位控制使主干道或子系统内路口之间的协调更好.利用交通信号多相位控制,可以解决路口不同方向进口由于车流量不平衡而造成的既有绿灯时间空等又有一些进口的车辆排长队的现象,以提高路口的通行能力,减少路口的车辆延误时间,达到主干道和整个控制区域交通信号优化控制的目的.     

一种基于迭代学习的自适应交通信号控制方法

迭代学习控制作为数据驱动控制的一个分支,经历二十多年的发展,无论在理论研究,还是在实际应用上都取得了丰硕成果. 本文以交通信号系统为被控对象,利用迭代学习控制和模糊理论的核心思想,设计基于数据驱动的信号交叉口自适应控制器,使交叉口的通行能力得到显著提升. 信号控制的关键规则采用模糊迭代理论,通过迭代学习使得信号控制策略适应交通流的不断变化,通过模糊理论处理交通系统中的不确定性和随机性,从而避免对复杂交通系统的建模,发挥了数据驱动的无模型控制优势. 最后,使用基于VISSIM的仿真平台对算法的有效性和实用性进行验证. 仿真结果表明,基于迭代学习自适应交通信号控制方法的控制效果优于定时控制和感应控制.     

基于公交优先的信号控制优化理论研究

根据信号交叉口理论,在以往信号延误研究的基础上,考虑到公交车辆平均载客数远大于社会车辆平均载客数,以交叉口人总延误最小为系统优化目标,分析并推导了公交优先信号控制优化模型.运用该优化方法能够明显降低交叉口的人均延误,有效保证公交车的准时性,是减少公交车延误的一种可行、有效的方式,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.     

基于多智能体的城市交通区域协调控制方法

在分析城市道路交通信号控制特点的基础上,提出了基于多智能体的城市道路区域协调控制方法.在单路口Agent中引入加强学习方法,实现交通信号实时在线调整;在由多交叉口构成的区域路网中,以车辆平均延误为目标,通过多路口Agent之间的协调机制,实现城市交通区域信号控制的智能协调和全局优化,提高整个区域交通的效率,减少车辆的延误.通过仿真实验,与定时控制和感应控制相比,该方法使车辆的平均延误明显减小.     

过饱和状态交通信号控制方法综述

为向拥堵状态城市路网的交通控制优化提供依据,综述并评价了过饱和状态的交通信号控制策略;分析了过饱和状态交通流的特征,提出了过饱和状态交通信号控制的对应优化原理;从单点交叉口、协同控制交叉口及路网3个层次对过饱和状态交通控制方法进行了总结与评价,应用VISSIM仿真环境评价了已有控制策略的适用性;总结了具备处理过饱和状态能力的自适应交通信号控制系统的控制策略.仿真结果表明:过饱和状态的交通信号控制应优先优化道路空间的分配矛盾;排队管理策略对过饱和交通流具有较好的优化效果;建议在进行过饱和交通信号控制优化时,结合实时交通信息,采用排队管理、关键路径通行能力最大等控制策略,在交叉口群或路网层面对交通信号控制方案进行优化.     

城市交通感应控制综述

城市交通感应信号控制是一种重要的交通信号控制方法，目前被国内外许多中小城市广泛应用。简略介绍了传统的感应控制方法，重点论述了基于绿时有效利用率的感应控制、基于模糊控制和绿时有效利用率的全感应控制、具有相序优化功能的全感应控制等几种改进的感应控制算法的基本原理、控制过程及线圈安装位置，分析了各种感应控制方法的延时策略。分析了定时信号控制和感应信号控制的优缺点，最后对感应信号控制的进一步研究提出了几点看法。     

城市交通路口信号控制存在的问题及对策

道路交通信号控制机及道路交通信号灯是控制交叉路口交通信号的重要设备,各种交通控制方式最终都要通过它们采实现.概述了我国信号机产品在标准符合性、信号灯设置规范及控制方式等方面存在的问题,并提出了相应对策.     

我国多层分布式交通信号控制系统结构的研究

现在我国大部分城市出现了多种交通信号控制系统并存的情况，由于这些交通信号控制系统来自不同国家的不同生产厂商，系统内部的结构和通信协议、控制命令格式等部不尽相同，因此不能满足统一进行交通信号控制管理的需要。本通过对几个典型交通信号控制系统的结构分析，提出我国多层分布式交通信号控制系统结构，并且对构成系统的各个部分的功能进行了讨论，从而达到既能够兼容多个交通信号控制系统，又能够独立发挥交通信号控制系统的功能的目的。     

中美交通信号控制器的标准化差异性研究

为更好地推进我国交通信号控制器的标准化,比较了我国GB25280-2010与美国NEMA TS2中美交通信号控制器在功能、分类、技术要求、参数设置、控制逻辑等方面的差异性,研究了interval、overlap、ring的定义和应用,分析了基于环的控制逻辑方法、优势,对典型交叉口的交通信号相位、灯组及接口端子进行了标准化配置,并对我国基于色步理念的配时体系提出了标准化改进的建议。研究发现采用基于双环8相位的交通信号控制方法,既避免相位冲突,又易形成搭接相位,操作起来标准且简单。