单点交叉口固定信号配时优化模型

为获得更好的单点固定信号配时方案,以交叉口通行能力最大和车辆平均延误最小为目标,以相位有效绿灯时间受限为约束条件,提出一种信号配时优化模型.使用大连市交通调查数据得到韦伯斯特配时方案和2种优化配时方案,采用交叉口通行能力、车均延误和饱和度评价了各种配时方案.利用VISSIM软件进行了交通模拟试验,采用累计通过车辆数、车均延误和平均排队长度对各种方案进行了交叉口评价.结果表明,所提出的配时优化模型优于韦伯斯特配时模型,而且其评价结果更能反映交叉口的实际服务水平.     

基于NSGA-Ⅱ算法的逆向可变车道信号配时优化

以相位有效绿灯时间、饱和度和逆向可变车道长度为约束条件,建立交叉口控制延误时间最小、交叉口通行能力最大的双目标函数控制模型,运用NSGA-Ⅱ双目标优化算法,求解目标函数,获得以通行能力相对占优的信号配时方案,达到交叉口控制效率提高的目标。以重庆某交叉口实际数据为例,用NSGA-Ⅱ算法对设置可变车道后的配时优化方案求解,并与现状配时方案进行对比,设置逆向可变车道和优化信号配时能够提高交叉口通行能力,降低控制延误。     

连续流交叉口信号协调配时及延误模型

为解决连续流交叉口车辆二次停车和人-车冲突问题,防止车辆排队溢出,破坏连续流交叉口稳定的运行状态,提出人-车信号协调优化控制策略。根据车流运行特征,协调主、预信号配时,优化信号相位方案,以车均延误最小为目标构建优化模型。通过仿真对比可知,本文模型计算的延误估算误差在5%以内。通过案例分析可知,现状方案南北左转车均延误和车均停车次数是优化方案的2倍以上,说明优化方案避免了车辆二次停车;从整个交叉口来看,优化方案在两种流量场景下,车均延误分别降低了27.8%、18.5%,提升了交叉口运行效率。通过敏感性分析发现,移位左转车道长度在100 m时,综合效益最佳。     

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.     

左转绕行的联合三交叉口通行能力优化研究

以某一联合三交叉口区域为例,以经济有效的手段挖掘已有交叉口的潜在通行能力,研究在"三角形"结构的主次交叉口资源利用不均衡的联合交叉口区域中,组织部分左转车流在次交叉口绕行对区域交叉口通行能力和车均延误的影响。文章提出以最大车流通过量为目标,使每股流向在新旧控制方案下极限通行能力比值最小值最大化的模型思想,得出每股车流向通行能力可提高最大比例和同一周期时长下的最优信号配时方案,并对联合三交叉口区域进行实例仿真分析。分别对交叉口区域在绕行前后不同控制方案下的行程时间、平均排队长度、平均延误等进行对比分析,并仿真每股流向交通量增加20%后的平均延误情况。结果表明,左转绕行下新的控制方案,尤其是单口控制方案2有效提高了交叉口通行能力,交叉口车均延误明显降低。     

基于机动车比功率的单点信号配时优化模型

为减少车辆延误和交通排放,基于机动车比功率提出信号交叉口红、绿灯期间污染物排放因子的标定方法.根据运筹学和交通流理论,以车辆延误和排放最小为目标建立单点交叉口信号配时优化模型.考虑小汽车尾气中的CO、HC和NOx三种污染物,利用 VISSIM 软件设计交通仿真实验,使用MATLAB软件编制参数标定和模型求解算法,根据车辆行驶状况数据标定每条车道组每种污染物的两类排放因子,并验证双目标信号配时优化模型.结果表明,与仅降低延误相比,双目标优化模型所获最优信号配时方案能使车均延误降低19%、交通排放减少11%.研究成果能有效减少交叉口延误和排放,为建立考虑交通排放的干道信号配时优化模型奠定理论基础.     

基于借道左转的城市道路交通组织方法分析

为了降低道路交叉口车辆延误,提高交叉口通行效能,利用借道左转技术对左转车流量大而左转车道数受限的城市道路交叉口进行车道空间优化。阐述了借道左转的概念和原理,介绍了其适用的交叉口形式与相应设置要求,选取了衢州市衢江中路—新河沿交叉口作为借道左转应用的研究对象。结果表明,借道左转虽在减缓交叉口的车辆延误、缓解交通拥堵、提升道路通行能力等方面具有较显著的应用价值,但该方法的实施具有自身局限性,需根据交叉口实际道路条件和车流量特征综合论证其可行性。     

快速路入口匝道与衔接交叉口联动控制优化方法

针对快速路入口匝道排队过长造成的衔接交叉口拥堵问题,提出一种快速路入口匝道和 衔接交叉口的联动控制优化方法。分析快速路匝道排队溢出原因,提出基于交通状态估计的入 口匝道与衔接交叉口的系统控制策略。以系统总通行能力最大和交叉口车均延误最小为目标, 分别从交叉口配时、匝道调节及系统排队长度这3个方面构建系统约束方程,建立快速路入口匝 道与衔接交叉口联动控制优化模型。以长春市典型快速路和交叉口为例,选择高峰、平峰、低峰 这3种交通环境,运用联动控制优化模型进行仿真实验,并与经典优化方法进行对比分析,结果表 明：不同交通状况下,联动控制优化方法均能有效改善快速路运行情况,缓解入口匝道排队溢出 现象,同时提高衔接交叉口通行效率;特别是在饱和交通状态下,联动控制优化方法表现优异,系 统整体车均延误和排队长度分别降低了5.67%和19.25%。     

信号交叉口延误一通行能力联合优化配时方法研究

分析了F—B配时方法延误计算模型的缺陷．证明了上海配时方法的结果是各个相位的饱和度为1．建立了延误-通行能力联合优化配时模型，以延误与通行能力之比最小为优化目标．应用分析表明：F-B配时方法使车均延误比现状减少了1．65s；上海配时方法使车均延误减少了8．15s，但通行能力降低了422pcu／h；联合优化配时法使车均延误减少了9．46s，通行能力保持了现状水平．     

无信号T型交叉口左转车辆驾驶行为对交通流的影响

为研究无信号T型交叉口主路左转车辆驾驶行为对交叉口交通流的影响,建立了元胞自动机无信号T型交叉口交通流模型,在开放边界条件下研究了不同左转车辆驾驶行为对交叉口车辆车均冲突频次与延误的影响.研究结果表明:左转车辆驾驶行为与交叉口车辆车均冲突、车均延误有密切关系.在保守型驾驶行为条件下,交叉口无车辆冲突,但相比于稳重型和冒险型驾驶行为,交叉口车均延误将更高;对于稳重型和冒险型驾驶行为而言,在交叉口车辆冲突方面,冒险型驾驶行为会导致交叉口产生更多的车辆冲突;在交叉口车均延误方面,当左转车流量较低时,冒险型驾驶行为下的交叉口车均延误更高,随着左转车流量的增加,冒险型驾驶行为下的交叉口车均延误逐渐低于稳重型驾驶行为下的交叉口车均延误.     

城市道路五路交叉口交通改善方案设计

以常德市柳叶大道-紫缘路交叉口改造为例,通过调查现状流量和交通组织方式,从交通设计理念入手,以提高交叉口安全性和优化运行效率为目标,设计了交叉口渠化和信号控制优化方案,并对改善结果进行延误分析.结果表明,设计的交通改善方案使得交叉口通行能力增大了58％,车均延误减小了30％,明显改善了该路口的交通运行状况.     

混合交通流条件下区域交通信号控制优化模型

针对传统区域交通控制技术无法应对机非冲突干扰的问题,结合中国城市道路混合交通流的特点,研究了交叉口与路段非机动车对机动车的干扰。分析了区域路网机动车交通特征,确定了混合交通特性相似的区域。基于路段非机动车的阻滞作用,分析了交叉口通行能力的折减与相邻交叉口相位差的优化。以区域路网机动车总延误为优化目标,建立了非机动车影响条件下的区域交通信号控制优化模型,优化了信号周期时长、绿信比和相位差等参数,并利用遗传算法求解模型。利用VISSIM仿真软件,以上海市杨浦区五角场环形区域路网为例对优化模型进行验证。验证结果表明:现状信号控制方案下区域路网7个交叉口机动车的车均延误为24.5~42.9s,平均为35.99s,路网总延误为256.39h,优化后交叉口的车均延误为21.8~36.4s,平均为30.12s,路网总延误为214.57h,7个交叉口车均延误减少了10%~24%,平均为16.31%。可见,优化模型能够显著降低区域路网车均延误与总延误,提高区域路网通行效率。     

信号交叉口直行与左转车辆分时优化方法研究

信号交叉口是最常见的交叉口形式,其通行能力大小直接影响城市交通的运行,对信号交叉口进行合理有效的交通组织十分重要。以往交叉口交通组织研究较多地关注交叉口内部的组织,而对交叉口临近路段的交通组织的研究很少见。为了增加交叉口临近空间的利用率,提高交叉口通行能力,降低交叉口的延误,本文针对设置左转专用车道的信号交叉口,设计了一种直行和左转的分时交通组织优化方案,并根据方案对交叉口进行了相应的改造,最后,使用TransModeler仿真软件对其可行性进行了验证。     

公交优先的信号交叉口配时优化方法

传统的交叉口信号配时方法将所有车辆同等对待,对于公交车辆比例较大的相位是不公平的。提出了以人总延误最小为信号周期时长的优化目标,以相位乘客流量比和相位饱和度确定绿信比的方法。应用分析表明,按照这一方法进行配时,虽然车均延误比用传统方法进行配时略大,但公交车辆和人均延误却降低了约30％,在保障交叉口交通顺畅的前提下体现了公交优先,减少了公交车辆在信号交叉口的延误。     

交叉口可变导向车道与信号配时协同优化模型

通过交叉口可变导向车道的车道功能与信号配时的协同优化,构建优化模型,对交叉口时空资源进行优化配置,以达到交叉口车辆平均延误最小的目标。根据优化模型所得的车道功能分配和信号配时参数进行交通仿真实验,探讨可变导向车道条件下不同信号相位相序方案对交叉口运行效率的影响,并分析不同进口道以及不同流向的车流受到的具体影响。结果表明,协同优化模型能显著降低交叉口的车均延误、提高车流运行效率,并使得在某些交通量条件下使用信号优化无解的问题变为有解;同时发现不同的相位相序方案对设有可变导向车道的进口及其对向进口的左转车流运行有较大的影响,合理的交叉口相位相序设置能够有效地减少交叉口时空资源的损失。     

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分析了F-B配时方法延误计算模型的缺陷。证明了上海配时方法的结果是各个相位的饱和度为1。建立了延误-通行能力联合优化配时模型,以延误与通行能力之比最小为优化目标。应用分析表明：F-B配时方法使车均延误比现状减少了1.65s;上海配时方法使车均延误减少了8.15s,但通行能力降低了422pcu/h;联合优化配时法使车均延误减少了9.46s,通行能力保持了现状水平。     

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%。     

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。     

十字环形交叉口两种信号控制设计方法比较

为了对环形交叉口进行合理信号配时设计,提高信号控制环形交叉口服务水平,对"多进口道放行协同环道控制"和"单口放行控制"两种较为常用的环形交叉口信号控制设计方法进行了比较分析.首先介绍了两种信号控制设计基本方法,并从通行能力、延误和可靠性3个方面进行对比,最后通过实例分析对结果进行验证.研究结果表明:"多进口道放行协同环道控制"方法在信号配时良好且环道有足够左转待行空间的情况下,对于通行能力和延误而言有着更强的适应性,但该控制方法对配时设计的要求更高,且不能完全避免交通"死锁",需制定紧急预案予以应对.     

有轨电车优先的固定信号配时优化模型

为确保现代有轨电车在道路交叉口能够优先、安全通行,对有轨电车的信号优先理论进行 了研究。首先,在传统信号配时方法TRRL的基础上,对现代有轨电车信号配时的关键参数进行 了分析,并对交叉口各相位的信号时长进行优化。然后,鉴于现代有轨电车通过交叉口时会形成 离散交通流,研究并提出了其特定的延误公式,构建以人均延误最小为目标函数的固定信号配时 优化模型;同时,还提出了该优化模型的求解思路。最后,以武汉东湖新技术开发区现代有轨电 车T1 线为例,用优化模型与传统信号配时模型进行了仿真分析与对比,从而对优化模型进行了 验证。结果表明,采用有轨电车优先的固定信号配时优化模型后,尽管车均延误有所增加,但人 均延误却有明显的减小,交叉口整体运行效益最大,验证了固定信号优化模型的有效性。