美国交通信号配时实践与技术综述

交通信号控制是城市交通管理的重要组成部分。交通信号配时优化作为一项投入规模较 小、效果较为明显的交通治理措施,近年来受到了广泛关注。美国是世界上较早应用交通信号控 制的国家,对其交通信号配时实践与技术进行分析具有重要借鉴意义。本文从实践角度出发,综 述了美国交通信号配时的技术特点、工作流程、主要配时工具以及近期研究动向。首先,将美国交 通信号配时的技术特点归纳为3点,即配时参数定义自成体系,强调感应控制条件下的信号协调和 采用“环栅相位结构”表示配时方案。其次,依据“结果导向”式的信号配时步骤归纳了美国信号配 时工作主要流程,同时分析了 Synchro,TRANSYT-7F,TranSync,Tru-Traffic 等信号配时软件工 具。另外,围绕“信号配时效果评价”“智能网联条件下的交通信号控制”两项主题介绍了近期美国 交通信号控制的研究动向。最后讨论了未来交通信号配时技术的发展并提出4点展望和关注,分 别是配时软件工具开发与应用将发挥日益重要的作用,新数据资源的应用将能够极大程度上改进 现有交通信号配时实践并带来显著工程效益,面向传统交通信号控制向智能网联环境过渡阶段的 配时研究需要加强,以及交通信号控制相关的基础性交通研究仍需进一步深入和巩固。     

交叉口配时方案实时优化与仿真系统研究

为了充分利用交叉口的时空资源,缓减拥挤,根据单交叉口的实时检测器数据,基于优化模型和仿真模型,以均衡交叉口的交通压力目标,开发了一款交叉口配时方案实时优化与仿真系统,来对配时方案中的周期、绿信比、相序进行动态优化.实测结果表明,与传统定时信号控制方式相比,优化后的交通信号配时控制效果更好,车辆平均延误时间更少.     

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。     

城市信号交叉口混合交通秩序度模型

混合交通是我国城市信号交叉口最为显著的交通特点之一. 为了便于研究混合交通信号控制策略,并进行混合交通流仿真,从信号交叉口“时空资源”有效利用角度,提出了信号交叉口混合交通秩序度的概念,并建立了混合交通秩序度模型. 从信号交叉口的“空间资源”利用角度,建立行人自行车聚集群与机动车冲突区域模型;从信号交叉口的“时间资源”利用角度,建立行人自行车与机动车冲突时间模型,可以作为优化混合交通信号控制策略的一个重要评价指标. 最后,以混合交通秩序度和机动车延误作为评价指标,通过仿真的方法,对实际交叉口进行了混合交通信号控制策略优化,经过方案比选得到一个优化控制方案. 研究结果表明,以混合交通秩序度和机动车延误为评价指标优化的控制方案,比以往单一考虑机动车为评价指标优化的控制方案,效果得到明显改善,更能够表征我国信号交叉口混合交通流的运行状况.     

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混合交通是我国城市信号交叉口最为显著的交通特点之一. 为了便于研究混合交通信号控制策略,并进行混合交通流仿真,从信号交叉口“时空资源”有效利用角度,提出了信号交叉口混合交通秩序度的概念,并建立了混合交通秩序度模型. 从信号交叉口的“空间资源”利用角度,建立行人自行车聚集群与机动车冲突区域模型;从信号交叉口的“时间资源”利用角度,建立行人自行车与机动车冲突时间模型,可以作为优化混合交通信号控制策略的一个重要评价指标. 最后,以混合交通秩序度和机动车延误作为评价指标,通过仿真的方法,对实际交叉口进行了混合交通信号控制策略优化,经过方案比选得到一个优化控制方案. 研究结果表明,以混合交通秩序度和机动车延误为评价指标优化的控制方案,比以往单一考虑机动车为评价指标优化的控制方案,效果得到明显改善,更能够表征我国信号交叉口混合交通流的运行状况.     

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分布式交通信号控制系统拓扑结构的分布式特性使得网络的控制问题被划分成不同层次，路口的控制器优化单个交叉口，系统的协调要求每个路口的控制器同时还要考虑相邻路口控制器的配时方案、相邻上游交叉口车辆的离去特性、相邻下游交叉口车辆的到达特性。本文在综合考虑上下游交叉口信号配时、车辆排队和公交运行情况的基础上，提出了实时交通信号控制系统中实施公交优先的模型系统的框架，然后给出信号优化过程和计算最佳绿灯请求时间和信号协调方法。     

利用冲突点的车流特点确定信号控制周期

信号周期是交叉口交通信号配时的一个重要参数，通过回顾传统的配时方法，指出了不足，通过对交叉口冲突点交通运行状况分析，利用可接受间隙理论，提出了信号周期的计算方法，更符合实时变化的特点，可以作为交叉口交通信号感应试控制的配时基础。     

交通干线信号灯配时的公共周期优化方法

信号周期作为交通信号控制的首要参数,在信号配时中起着关键作用,但目前大多数信号配时方法都将重点放在绿信比和相位差的优化,在计算周期时主要仍沿用经典的韦伯斯特(Webster)配时法。因此,对交通干线多路口协调控制中的信号灯配时参数公共周期进行研究。 首先考虑相邻交叉口间距对信号周期的影响,再通过拟合信号周期与车辆延误、通行能力的关系,确定公共周期的可调整范围;同时建立公共周期关于车辆延误、通行能力的双目标模型,在约束条件下利用遗传算法在MATLAB中对其进行求解;最后在微观交通仿真平台VISSIM中搭建以四个交叉口组成的干线系统,对本文所提出的方法进行实验验证。仿真结果表明,该公共周期优化方法相比改进的F-B法,在车辆延误上降低了11.2%,在通行能力上提高了2.1%。     

城市交通线控多时段配时方案过渡算法研究

随着城市交通问题的日益突出,信号配时方案的频繁过渡以及交通信号优先技术的推广应用,科学合理地实现信号配时方案的过渡,有利于进一步提高城市交通系统的运行效率.针对TSIS交通仿真软件提供的3种过渡算法,以3个交叉口多时段线控系统为例,以控制延误作为评价指标,对早高峰前后2种过渡场景进行了研究.研究发现算法1路网和干道控制效果优于算法2和算法3,而后两者有利于减少支路车辆控制延误.     

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。