城市快速路出口匝道与衔接交叉口整合控制模型

在出口匝道接地点离交叉口距离过近时, 为避免衔接交叉口的拥堵易回溢至快速路主线, 提出一种基于CTM的出口匝道与衔接交叉口的整合控制模型。在出口匝道存在超长排队时, 实行相位绿灯延长或绿灯提前激活策略; 在出口匝道不存在超长排队时, 以出口匝道及衔接信号控制交叉口车均延误最小化为目标, 实时动态优化衔接交叉口的周期和绿信比。仿真结果表明: 采用控制模型, 衔接交叉口的车均延误虽然增加了1.74s, 但可以将排队长度从大于200m降低至160m以内, 从而可以保证出口匝道衔接区域和快速路主线的畅通, 因此, 控制策略及模型合理有效。     

新型混合交通交叉口信号与车辆轨迹协同控制方法

新型混合交通环境下的交叉口交通控制可通过信号灯控制与自动驾驶车辆的轨迹控制协同实现,能够极大地优化道路通行资源利用效率。已有研究中,信号配时与车辆轨迹集中优化的控制策略难以应用于车辆自组织控制的现实场景,且往往计算复杂度较高。本文提出一种无中心框架下基于逻辑的交叉口信号与车辆轨迹协同控制方法。基于协同理论中的快慢变量主动伺服控制原理,设计一种交叉口信号配时慢变量与车辆轨迹策略快变量协同框架,并分别提出基于逻辑的信号配时优化和网联自动驾驶车辆轨迹协同控制方法。协同控制方法可以在车辆自主控制的条件下,一方面,实现交叉口信号配时动态适应交通需求;另一方面,实现网联自动驾驶车辆主动优化驾驶速度,高效通过交叉口。而且网联自动驾驶车辆在进口道可引导混合车队高效通过交叉口,降低绿灯启动损失,提高交叉口通行效率。仿真实验表明,本文的协同控制方法相较于传统控制方法可显著降低交叉口车辆平均延误,同时,基于逻辑的决策模型可实现快速求解。通过对网联自动驾驶车辆控制策略关键参数的敏感性分析,进一步讨论新型混合交通流交叉口通行公平性,并比较在不同网联自动驾驶车辆渗透率下的控制效果。     

动态交通控制—交通分配组合模型的求解算法研究

介绍了动态交通控制-交通分配组合模型(DTCA),在此基础上研究了动态交通控制-交通分配组合模型算法,即DTCA算法,并通过计算机编程根据所给算法思想求解了一个设有交通控制信号的简单网络,并通过对算例结果的相关数据分析,说明了动态交通控制-交通分配组合算法的合理性。     

信号控制交叉口自行车流体扩散模型

如何确定信号控制交叉口自行车的通行能力对交叉口配时和渠化设计有重要意义。揭示了信号控制交叉口自行车流的运行特性,建立了自行车流体扩散模型,对不同交叉口宽度、不同信号配时的混合交通条件下交叉口自行车通行能力进行计算,得出交叉口宽度与自行车通行能力呈负线性相关。通过自行车流体扩散影响分析,得出自行车对机动车、尤其是同向右转及对向左转车辆的通行能力影响较大的结论。最后,根据哈尔滨市4个信号控制交叉口实际调查数据,得到考虑机动车影响的信号控制交叉口自行车通行能力计算结果,并与北京市观测值进行了对比。     

单向交通控制条件下驾驶员延误模型研究

本文通过对单向交通控制条件下的双车道公路工作区车辆运行特性的分析，提出了驾驶员延误模型。该模型对确定双车道公路工作区的长度和运行时间有重要价值。     

信号控制交叉口自行车流运行特征模型

为科学合理地解决城市道路信号控制交叉口自行车交通流通行能力的计算问题,在分析大量实测数据的基础上,对信号控制交叉口自行车交通流的运行特征进行了分析,得出自行车停车排队密度随交叉口自行车道宽度增加而线性递减的关系。根据自行车在启动后匀加速到匀速行驶的特征,建立了自行车交通流启动时间-速度、时间-距离模型;根据实测数据,标定了自行车流排队膨胀模型;根据绿灯时间自行车流量与车道宽度之间明显存在的线性关系,建立了交叉口自行车饱和流量和通行能力计算模型,为形成交叉口自行车通行空间设计、混合交通流信号控制理论奠定了基础。     

两近距离城市交叉口交通信号的研究

两近距离城市道路交叉口属于交通控制中的特殊情况。利用交通流理论中提出的车速与密度关系,采用交通流宏观动态模型中的密度动态模型和流量动态模型,推导出两近距离城市道路交叉口交通信号相位应满足的约束条件,并通过实例论证出在这种约束条件下对交通信号进行配时是正确的且是行之有效的。     

道路信号交叉口智能型交通控制方法研究

本以模糊理论为基础，在借鉴既有定时交通信号控制方法，并在对具体交叉口的实际交通状况进行调查、分析的基础上，建立单个道路信号交叉口的交通控制方法。本方法考虑道路交通流变化的不确定性，通过实时配时方案调整适应交通流的变化。研究结果表明，智能型交通控制方法更能适应交叉口复杂多变的交通状况，对减少车辆延误具有效果明显。     

城市区域交通检测器优化布局模型

智能交通系统（ITS）是公认的缓解城市拥堵的有效手段之一,交通检测器为ITS提供交通基础数据支持。在城市路网中合理布设交通检测器是保证交通数据准确、有效的前提。以交通检测器效用最大和布设检测器费用最少为目标,构建交通检测器优化布局模型,并通过算例加以说明,为此类研究提供了一个新的思路。     

城市交通控制中的数据采集研究综述

过去几十年来,城市交通控制技术为适应不断增长的交通需求和日益复杂的管理目标有了长足发展. 作为城市交通控制策略制定和控制算法设计的基础,交通数据决定了城市交通控制的适用性、可靠性和先进性. 数据采集技术的发展为城市交通控制能力的提升带来了机遇和挑战. 本文回顾交通控制系统中数据采集与参数估计的基本方法,分析评述检测数据方法从固定式无标识数据、移动式检测数据到固定式有标识数据的演变,指出它们给交通参数估计带来的变革. 结合20 世纪末出现的移动式检测技术,分析评述了对应的两种交通参数估计方法,即基于概率论的方法和基于交通流激波理论的方法给交通控制带来的影响. 针对近年来出现的固定式有标识检测数据,分析其对城市交通需求估计及交通控制策略参数估计研究带来的新任务. 最后,分析指出我国未来交通控制研究的三个方向：一是城市交通控制系统的信息范围已扩展到区域和路网层级,二是交通参数估计研究的重点随着数据采集方式的演变已转向提高参数估计的实时性与精度等领域,三是交通参数研究理论与实践存在差异,如何结合我国城市交通系统运行中检测环境差异导致数据误差率的变化,交通流到达规律的变化,道路上不同种类交通流间的交叉干扰等实际应用因素,使方法与模型能有效地指导我国复杂的交通控制实践是重要方向.     

交叉口交通信号智能控制研究

交叉口作为车辆汇集和转向所在地,其复杂的交通特征使之容易成为交通持续混乱和事故的多发点,严重的影响了道路网通行能力,成为整个城市道路的瓶颈地带。可以说交叉口的交通运行状态与整个城市的交通运行状态密切相关,解决了交叉口问题也就解决了城市交通的关键问题。交叉口信号采用两级模糊控制,能够有效的减少车辆延误,控制效果优于现行的感应控制。     

动态交通系统最优控制的路径选择模型

在分析各种影响动态交通系统最优控制约束的基础上,依据相关原理,采用数学建模的方法建立了态交通系统最优控制模型,最后给出该模型的主要算法.智能交通运输系统的核心部分为动态交通流分配模型与算法,其基础则为动态交通系统最优控制模型,因此建立用于诱导路径选择的动态交通系统最优控制模型将有助于改善城市日益恶化的交通环境,提升人们的生活质量,同时也为城市规划与管理以及各种交通政策的制定提供理论依据.     

Mechanism Analysis and Implementation Framework for Traffic Signal Control of Over-saturated Intersection Group

For the purpose of improving traffic signal control at over-saturated intersection group, the traffic control targets and structure were optimized, and an implementation framework was proposed. After analyzing the congestion inducements, the maximum throughput and minimum average queue of critical route were selected as the optimization objectives. The critical route layer was added to optimize control structure. The implementation framework for signal timing plan optimization was also put forward considering the over-saturated traffic control characters. Detailed optimization measures for each layer were also discussed. Simulations with the traffic data of an intersection group at Guangzhou Road in Nanjing were selected to compare the performance of dynamic timing plan using proposed strategy and static timing plan. The results indicated the proposed method can be used to optimize traffic signal control of over-saturated intersections group with satisfying robustness and reliability.     

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为改善过饱和状态交叉口群的交通控制效果,优化了交通控制目标和结构,制定了信号配时方案优化的实施框架. 在分析溢流、滞留排队和阻挡等拥堵诱因的基础上,根据优化过饱和状态交通控制的需求,选取关键路径上通过车辆数最大和平均排队最小作为优化目标. 在单点交叉口层和交叉口群层间增加关键路径层,优化交通控制结构. 结合过饱和状态交叉口群交通控制特性,提出信号配时方案优化的实施框架及分层优化措施. 南京市广州路交叉口群仿真验证结果表明, 按信号配时优化框架建立的配时算法,可显著增大交叉口群内关键路径的通过车辆数,降低平均排队长度,改善过饱和状态交叉口群交通运行状况.     

考虑信号灯影响的交通警力巡逻模型研究

交警在进行交通巡逻时,需要提前确定最优的交通巡逻路线.较为优化的交通巡逻路线应该具有覆盖所有路段、巡逻路径短和巡逻时间少等一些特点.本文提出了一种交警巡逻路线的计算方法,求得的交警巡逻路线既能覆盖所有路段,又能使交通巡逻花费的时间最短.交警在巡逻的过程中,所使用的总时间既与路线长短有关,又受到交通信号灯的影响,本文综合考虑了这两种情况,建立了考虑交通信号灯影响的交通警力巡逻模型,并采用两阶段求解法,对模型进行求解.通过仿真计算,给出多种路网形态下的交警巡逻路线,并且将所得结果与Stochastic 算法、Clossey 算法进行比较.通过对比分析得出,本文模型求得的交警巡逻路线总用时较少.     

不同交通状态下的交叉口信号控制策略

交叉口信号控制是城市交通管理的重要手段。通过划分交叉口的不同交通状态,分析和建立了不同交通状态下的信号控制策略及配时模型,可为交通管理者制定不同交通状况下的信号控制方案提供参考。     

一个新的城市交通控制模型

城市交通控制模型是交通网络系统分析和设计的基础工具之一。本文基于交通网络系统费用最小原则研究了城市交通控制的优化模型;根据最优化原理 Lagrangian算子性质,得到交通控制信号配时的最优性条件,提出并证明一个与之等价的新的城市交通控制模型--基于绿灯时间的变分不等式模型,提出算法并给出算例。     

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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.