基于灵活相位的双向绿波协调控制

先进的交通信号控制系统的核心是控制策略及参数模型,而信号相位设计是交通信号设计中最具有创造性的部分,也是控制策略实现前提条件.针对目前城市干线交通拥挤现状,提出了一种基于NEMA相位的灵活相位相序协调控制优化方案,并给出了相应的设计原则,再在MAXBAND核心数学模型上给出了基于灵活相位的双向绿波带宽最大化模型.最后通过实例验证分析表明,相对于传统相位相序策略,灵活相位策略具有一定的优越性,而且该策略能够有效提高干线的通行效率,减轻城市交通堵塞.     

基于有序样本动态聚类的信号相位相序优化模型

为了合理地进行信号相位的设计，运用图论中的染色理论方法求解了信号相位数目的最优值，另外采用有序样本动态聚类的方法，研究建立信号相位相序的组合优化模型。通过南京市太平北路-珠江路交叉口作为研究实例，计算验证了文中的方法和模型，并就交通流与信号相住相序的关系进行了分析，为信号交叉口的信号设计，特别是信号相位相序优化研究提供了新思路和新方法。     

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     

诱导条件下信号相位相序的控制策略

在交叉口信号控制中，相位相序的选择与安排，会对交叉口的通行效率产生重要影响。诱导信息的加入，为传统的检测手段补充了更为详实的信息，为实现交叉口相位相序协调控制提供了新的契机。但同时也引起了控制策略的相应变化。本主要论述了诱导条件下，相位相序控制中各种信息的融合，并提出相应的控制策略。     

诱导条件下信号灯相位相序设计

论述了诱导条件下，相位相序设计观念的改变，提出适应诱导条件下的相位相序设计的原则和方法，为传统的检测手段补充了更为详实的信息，使更为灵活的相序设计成为可能，并为实现交叉口相位相序的实时调整和协调控制提供了契机。     

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.     

单交叉路口信号的动态模糊控制

针对固定相序的单路口多相位交通信号控制，提出基于车流量预测动态调整相位最大绿灯时间的模糊控制系统结构。以车辆平均延误时间为评价指标，综合考虑当前相、后继相的车辆排队长度，以此决定绿时分配。对上述控制器进行4相位交叉口的仿真实验，结果表明，该控制系统能有效地进行单路口多相位的闭环控制，控制效果优于传统的定时控制。     

基于知识库的平面交叉口多相位信号设计理论研究

相位设计是信号设计的首要步骤，信号相位直接影响交通流运行的安全性和交叉口可提供的通行能力。本文论述了相位相序设计的新理念，提供多相位相序设计的原则和方法，在运用多相位时，实行以整体车流为主的相位设计方法，以车流通过交叉口的通行时间的均衡原则来设计相位。构造了多相位信号的专家系统知识库，使更为灵活的多相位设计成为可能，并建立了相位设计的评价方法，为交叉口多相位设计专家系统知识库的开发提供了思路。     

十字交叉口的单口放行与对称放行相位设计方法对比研究

十字交叉口是城市道路中最典型的交叉口类型,其相位设计方法的优劣直接影响交叉口的服务水平高低。以广东省东莞市虎门大道-连升路十字交叉口为例,比较单口放行方式和对称放行方式2种相位设计方法的特性,并通过Vissim交通仿真建模,分析对比在高峰、平峰、低峰等3种交通需求下2种相位设计方法的平均延误时间、排队长度、停车次数等交通信号控制性能指标优劣。仿真结果表明,对十字交叉口而言,交通流量不均衡时宜采用单口放行相位设计方法,交通流量均衡时宜采用对称放行相位设计方法。      

单交叉口自适应公交优先控制

为了在交叉口自适应控制中实施公交优先措施,结合基于规则与基于优化的自适应控制设计了一种自适应公交优先控制方法,该方法基于规则选择优先车辆及优先策略,基于优化确定信号参数。在规则中增加了效用判断准则以产生公交优先系统效益,引入优先措施选择规则以减少对社会车辆的负面影响;考虑相位相序与信号配时相互影响、相互作用的关系,构建了双层规划模型,用来同时优化相位相序和配时参数;最后对自适应优先控制、加权自适应控制和固定相位方案的优先控制进行了应用分析。结果表明:自适应优先控制产生的人均延误最小。     

多相位交叉口半幅路权控制系统及其变形的设计方法

对一种多相位交叉口的半幅路权交通控制系统,进行了实现条件分析,给出了该类系统对应的整幅路权系统的相位和相位顺序的拓扑结构特征,从而有利于从已有的整幅路权系统的设计经验入手设计半幅路权控制系统及各种变形。文中给出了半幅路权交通控制系统各种可行的设计方法。此半幅路权交通控制系统可以使放行机动车的路面利用能力提高1倍,提高行人的过路能力达4倍,并成倍提高整个城市路网的放行能力。     

信号相位的“迟启早断”措施在交叉口交通分析中的运用

在信号灯控制交叉口中,同一通行相位中的不均衡车流对交叉口时间资源的浪费是制约交叉口服务水平的突出问题。通过实例分析了交叉口通行信号的"迟启早断"措施在解决这一问题中的有效作用,并给出了"迟启早断"相位信号配时的计算方法。     

实时自适应交通信号控制CPN建模分析

以单路口交通控制为研究时象,指出了传统单路口控制策略中存在的一些缺陷,提出一种优化的交通信号控制策略:实时自适应控制。按照该策略,采用非固定相序控制方案,并提出了相应相位持续时间的具体算法。然后,建立了实时自适应策略的着色Petri网(CPN)模型,对CPN模型进行静态结构分析和动态仿真分析,检验并确认所提出的策略和算法的可行性;最后,通过建立交通信号控制的评价指标来对该策略进行评价。仿真结果表明,与固定相序、固定相位持续时间的策略相比,该实时自适应控制策略对单一十字路口实现了更为有效和优化的控制。     

逆向左转交叉口的全感应公交优先信号控制技术

逆向左转交叉口已在中国70余个城市实现常态化应用，各地却始终没有形成设置和运用配套交通控制设施的统一做法。当公交专用车道穿过逆向左转交叉口时，必须考虑如何实施公交优先信号控制。基于此，针对十字形逆向左转交叉口提出一种全感应公交优先信号控制技术，该技术对信号灯设置、信号相位设置、相位显示顺序选择和交通流数据采集提出具体要求。以消除逆向左转车道的交通安全风险、加快优先车辆的运行速度、减少机动车相位的绿灯浪费为目标，设计5组逻辑规则，构成信号控制算法，向优先车辆提供绿灯延长和绿灯早启服务，自动调整机动车相位的绿灯时长、预左转相位的红灯时长和绿灯时长。选取1个典型的十字形常规交叉口和1个十字形逆向左转交叉口作为试验对象，利用Vissim创建虚拟道路交通环境。在交通仿真试验中，通过D-最优设计生成1 000个高负荷交通需求场景，共进行3 000次仿真运行。研究结果表明：就应用全感应信号控制技术的交叉口而言，设置逆向左转车道会在统计学意义上显著影响交叉口性能，对于降低全体车辆平均延误有明显效果，对于降低优先车辆平均延误有一定效果；就逆向左转交叉口而言，将全感应信号控制技术升级成全感应公交优先信号控...     

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。     

错位交叉口信号控制优化研究

从错位交叉口自身特点及其对交通流的影响方面讨论了错位交叉口2个T形口距离与信号控制方式的关系,确定了控制方式选择的T形口距离阈值,并从信号控制相位优化和配时优化方面重点介绍了将错位交叉口作为一个大型交叉口进行综合控制的信号优化方法.     

借用公交专用道左转的主预信号控制方案优化

设置有路中式公交专用道的交叉口进口道存在因公交与其他车辆两股平行车流在路口同时左转、直行和右转而形成的多路交织现象,传统信号控制方案已无法消除这类交叉口相位放行造成的交织冲突问题。为解决该问题,设计了一种借用公交专用道左转的新型交叉口,规定了各流向车辆的运行规则,同时设计了主信号与预信号相位方案及相互协调配时关系。具体来说,根据公交直行车辆和其他左转、直行车辆的到达-驶离图式,分别建立各流向不同情况下车辆的延误与停车次数计算方法,以交叉口车均延误与车均停车次数加权的当量费用最小为目标,建立交叉口信号配时优化模型。为验证该优化控制策略的有效性,结合算例对传统控制方案和优化控制方案进行比较,并分析等待区长度对车辆排队演化过程的影响,确定优化方案适用场景。结果表明：相对于传统方案,优化方案增加了交叉口的通行能力,使得车均当量费用下降比例达到了32.3%;参数灵敏度分析显示,主信号等待区长度宜设置为80 m。所提出的控制策略通过借用公交专用道左转,提高了交叉口的利用效率,最大限度地降低了对公交优先策略实施的影响,能够完全消除设置有路中式公交专用道交叉口相位放行中的交通交织冲突现象,以保证交叉口行车安全。     

基于阶段的相位设计逐步优化法

相位设计是信号控制交叉口进行配时设计时需要首先解决的问题,直接决定着控制方案的效果.当前使用的相位设计主要依赖经验判断或穷举确定,不能保证最优.文中提出了基于相位阶段的相位设计"分组、相位搭接、相序调整"逐步优化法,能保证相位设计结果接近最优,并以4路交叉为例说明了其可行性.