基于逻辑规则的单点公交优先控制策略

为了增加公交优先控制策略的多样性,面向无公交专用进口道的单个信号控制交叉口,在改进的双环相位结构下,设计了一种基于逻辑规则的单点公交优先控制策略,该逻辑规则包括优先请求产生规则、绿灯时间调整规则和半环间相位切换决策规则,优先请求产生规则可以生成延长归属相位绿灯时间或缩短归属相位红灯时间的优先请求,绿灯时间调整规则和半环间相位切换决策规则用以响应优先请求、延长或切断机动车相位的绿灯时间。利用Vissim建立仿真模型,对基于逻辑规则的单点公交优先控制策略和一种单点感应控制策略进行了测试。方差分析结果显示：与后者相比,前者能够显著降低优先公交车辆的平均等待时间;同时,二者产生的交叉口车均延误未见显著差异。     

机动车相位固定最小绿灯时间计算方法

面向典型的十字形信号控制交叉口,建立了具有8个机动车相位和4个行人相位的双环相位结构,采用一种半环分析方法,讨论了可能存在的相位组合方案和相位切换方案,定义了起始相位和末尾相位两种机动车相位属性,分析了相位切换过程的基本规律。建立了具有不同属性的机动车相位的固定最小绿灯时间与相位结构、行人相位绿灯时间、绿灯间隔时间的数值关系。以相位结构、最小行人过街时间和绿灯间隔时间为主要依据,离线计算得到机动车相位固定最小绿灯时间。控制时段内,自适应控制策略可以根据当前信号周期内的机动车相位属性,为其动态分配固定最小绿灯时间。算例分析表明,该方法具有较好的可操作性。     

基于NEMA双环相位与合流相位的感应控制策略

十字交叉口信号控制方案中,NEMA双环相位结构中左右半环都有刚性屏障,使得信号方案的灵活性受到一定的限制。为了突破NEMA双环相位结构的屏障,以避免冲突车流同时放行为约束,在NEMA相位结构基础上融入合流相位,允许不同方向的直行和左转车流在出口道合流,利用合流相位进行搭接,可以消除相位结构中的2处刚性屏障,形成8相位的大双环结构。在感应控制策略中,每股车流都有独立的控制参数,每个相位独立判断绿灯延长、绿灯结束时间。为了避免跨越相位的车流冲突,控制策略中需要增设隐形的屏障,绿灯相位只能与相容的相位进行组合,与最后一个相容相位同时进行相位切换。为了构建隐形屏障,设计了信号控制的相位切换流程。为了验证改进相位结构的有效性,在VISSIM仿真软件中以团结大道-园林路交叉口为背景构建仿真模型,利用VAP编程实现感应控制逻辑,以NEMA双环相位结构的感应控制策略作为对比,在不同的流量流向条件下,进行多次仿真试验。结果表明,提出的感应控制策略能够适应各种交通流量条件;在交通流量不对称的情况下,提出的改进控制策略车均延误较小,相对而言具有更好的控制效果。     

单点公交被动优先下信号配时方法研究

为尽可能减少公交优先对社会车流干扰,提出一种不依赖公交检测信息,只考虑社会车流流量实现公交优先的信号配时方法。这种信号配时方法采用搭接公交相位,可充分利用社会车流的相位绿灯时间,既满足社会车流通行,还能使公交车获得更多绿灯时间。论文从绿灯时间组成和共用相位角度分析搭接相位的可行性,研究有利于公交优先的相位相序方法,并建立了信号配时参数模型,最终通过模拟验证说明该信号配时方法不仅能减少公交车延误,还可提高绿灯利用率、保障交叉口服务水平。     

交叉口单点公共汽车交通优先控制方法研究

开发ITS背景下的公共汽车交通优先控制方法是从根本上改善公交车辆运行情况的需要。满足车辆固有的行驶时刻表是实施公交优先通行申请的重要依据,在本文控制策略中运用绿灯时间延长和相位提前激活两种方法,在兼顾其它车辆运行情况的前提下,给予晚点公交车优先的通行信号。论文最后以厦门市湖滨南路实际交通流量为依托,运用交通仿真方法验证了优先控制策略的实际效果。     

基于模糊逻辑的单交叉口交通信号控制方法设计及实现

设计了一种单交叉口交通信号灯的模糊控制器,它是根据排队车辆数的多少来控制交通的.针对城市交通中到达路口车辆的随机性特点,以及目前交通灯采用的定相位定时长控制器的缺点,引入了交通灯的相位选择控制器和绿灯延时模糊控制器.相位选择控制器根据当前各红灯相位车流量的大小,以及持续红灯时间来选择下一绿灯相位;绿灯延时模糊控制器根据当前绿灯相位和下一绿灯相位的车流量大小决定绿灯延时时间.然后根据给出的排队车辆平均延误时间模型,对所设计的模糊控制器进行验证.利用Matlab进行仿真得到结果显示,在模糊控制器的控制下,车辆的平均延误时间要比传统的定相位定时长控制器控制下的时间小5.8s,证明了所设计的模糊控制器的有效性.      

基于两级模糊控制的交叉口多相位控制

针对城市交叉口存在关键车流与非关键车流相互干扰的特点，基于两级模糊控制的思想，研究了交叉口多相位两级模糊控制器的设计思想及设计方法，给出了基本绿灯延长时间和附加绿灯延长时间的算法。仿真结果表明，设计的两级模糊控制器能有效减少车辆通过交叉口的总延误时间，适用于多车流的孤立交叉口多相位信号控制。     

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.     

信控交叉口多绿尾相位切换模式下驾驶行为的对比研究

针对中国城市道路交叉口控制实践中,绿灯信号相位多种切换方式同时存在而未有详细优劣对比的现状开展研究.设计1组驾驶模拟器实验,对绿灯闪烁(GSF)与绿灯倒计时(GSC)2种典型的相位切换模式下的驾驶行为进行对比观测和分析,建立驾驶员在2种切换模式下的"通过/停止"决策行为模型.研究结果表明,驾驶员在不同模式相位切换期间的驾驶行为具有一定复杂性,与驾驶环境(如车速、黄灯启亮时与停车线的距离)和个体特征(如性别、年龄、驾龄)等密切相关.驾驶环境方面,GSC模式对驾驶员有较为强烈的催促作用,驾驶员在GSC模式下的平均通过率提高了10% ~20%,且陷入两难区的概率比GSF模式下提高了7.2%.黄灯通过率和黄灯启亮时车辆与停车线的距离呈负相关关系,且与黄灯启亮时的车速在不同相位切换模式下表现出相反的趋势:在GSC模式下呈现正相关关系,而在GSF模式下呈现负相关关系.驾驶员个体特征方面,男性、20~30岁、3~4年驾龄的驾驶员通过率明显高于其它分组.      

基于两级模糊控制的交叉口多相位控制

针对城市交叉口存在关键车流与非关键车流相互干扰的特点,基于两级模糊控制的思想,研究了交叉口多相位两级模糊控制器的设计思想及设计方法,给出了基本绿灯延长时间和附加绿灯延长时间的算法.仿真结果表明,设计的两级模糊控制器能有效减少车辆通过交叉口的总延误时间,适用于多车流的孤立交叉口多相位信号控制.     

各进口单独放行条件下的双向绿波设计方法研究

针对由于几何条件不对称、对向流量不均衡而采用各进口单独放行方式的干道交叉口群,提出运用两个单向绿波的组合、实现双向绿波信号控制的新方法,并以东莞市虎门镇连升路为例,详细介绍各进口单独放行的双向绿波设计过程,算例分析表明,本方法求解的结果优于传统数解法.     

基于绿间隔矩阵的信号配时计算方法研究及应用

合理的绿灯间隔对保障交叉口交通安全和提高通行能力至关重要,国内还没有制定绿灯间隔时间计算的具体标准。文中以交叉口时空资源最大化为目标,以常见的十字交叉口为研究对象,基于交通冲突分析探讨建立交叉口各流向绿间隔矩阵的方法,通过对非冲突流向之间优化组合划分相位方法的探讨,提出了信号设置"大小相位"的概念,采用绿间隔矩阵分析了相位之间的绿间隔时间计算方法。实例仿真分析表明,该配时方法实用可行。     

面向协调路径集与双环结构的区域绿波控制模型

考虑到区域内交叉口之间的方向性协调控制需求，以协调路径集作为区域绿波控制对象，针对双环相位结构建立一种区域绿波协调控制模型。通过对协调路径链、协调路径进行特征表述，结合协调路径的相交情况，分析在进行区域绿波协调控制设计时，不同类型的交叉口协调相位时间基点约束条件；在初选协调路径集的基础上，通过分析公共信号周期、相位时间、相位结构、相位差等优化变量之间的约束条件，以所有满足协调控制设计的协调路径总流量最大为优化目标，建立面向协调路径集与双环结构的区域绿波控制模型，实现对区域绿波协调控制参数的综合优化。模型通过引入协调路径决策变量以及设置交叉口协调相位基点最大允许偏移时间，保证通过区域协调路径集再优选后，纳入最终协调路径集的各协调路径上下游交叉口的协调相位基点受到最大允许偏移时间约束，以获得理想的绿波协调控制效果。算例仿真试验结果表明：与Synchro软件的单点优化和区域协调信号配时设计方案相比，所提模型方案的协调路径集平均延误时间分别减少了35.5%和18.1%，平均停车次数分别减少了74.1%和63.8%，所提模型方案的整个路网平均停车次数分别减少了38.9%和25.1%，可见所提模型能够最大限度地保证区域内协调路径集的绿波协调控制效果，在减少区域停车次数方面效果显著。     

城市交通网络中相继故障问题的研究

为了探讨城市交通网络拥堵产生机理,在分析城市交通网络特性的基础上,建立了双层城市交通网络模型,构建了交通动力学模型,并引人累计到达目的地的车辆数目和网络瘫痪时刻2个参数来刻画交通网络拥堵相变。通过计算机仿真,分析了网络拓扑结构、车辆生成率、道路交叉口能力和网络规模对网络拥堵相变临界值的影响,运用车辆到达数目对时间的导数将网络划分为自由流、亚拥堵和瘫痪3种状态,并给出了对应的区间值。研究表明,对于随机出行网络和无标度出行网络来说,都存在自由相到拥堵相的相变,相变点的值可以用来衡量网络能力,且车辆生成率、交叉口能力和网络规模对网络能力有着不同程度的影响。     

绿灯终点型双向绿波协调控制数解算法

根据绿灯终点型绿波带设计需求，在绿灯中心点型双向绿波协调设计数解算法的基础上，建立一种绿灯终点型双向绿波协调控制数解算法。首先，针对上游交叉口协调相位绿灯时间短于、长于下游交叉口协调相位绿灯时间的2种情形，利用车辆行驶轨迹图对比分析绿灯终点型绿波协调控制方法的优势；然后，推导出理想交叉口间距的计算公式，分析中间交叉口的相位差调整方法，并给出中间交叉口偏移绿信比的计算公式，实现干道公共信号周期、交叉口相位相序以及相位差的组合优化，完成面向绿灯终点的双向绿波协调控制设计；最后，通过算例分析对比绿灯起点型、绿灯中心点型和绿灯终点型3种绿波带设计方案，仿真验证不同双向绿波带设计方案的协调控制效益。研究结果表明：在协调方向绿灯尾时仍有车辆通过交叉口的场景下，尽管绿灯起点型、绿灯中心点型和绿灯终点型3种绿波带设计方案的绿波带宽度相等，但在减少整个受协调车队延误时间方面，绿灯终点型双向绿波带设计方案的协调控制效益最为突出，与绿灯起点型和绿灯中心点型方案相比，绿灯终点型方案使协调车队的双向平均延误时间分别减少了44.5%与15.9%；绿灯终点型绿波带设计方法能够保证队尾车辆顺利通过下游交叉口，在提高协调车队整体服务水平方面具有重要作用。     

非对称放行方式下的干道双向绿波协调控制

通过对对称放行和非对称放行两种方式下的双向绿波设计进行比较,针对非对称放行方式的特点,根据绿波协调控制需求,进行独特的搭接相位设计,并在相位差的计算过程中考虑各路段行驶车速和红灯排队车辆的影响.在此基础上,提出了一种新的干道绿波协调控制实用设计方案,并通过其在昆明市滇池路上的应用验证了其准确性与有效性.     

基于跟驰模型的交通流混沌转化影响因素的仿真研究

为分析交通流混沌转化机理，利用Matlab软件编制皮埃莱（Bierley）模型来产生仿真交通流时间序列。在一定参数组合情况下，仿真研究了交通流车队中前后车辆的车头间距变化过程。通过分析这种车头间距的变化曲线，可以明显地观察到交通流混沌运动和有序运动之间的转化过程；在此基础上，通过考虑模型参数和仿真参数变化的大量仿真试验，应用最大Lyapunov指数改进算法对仿真交通流混沌转化的影响因素进行了理论分析。该研究结果有助于进一步理解、解释诸多交通流混沌转化现象，并为短时交通流预测和智能交通控制提供理论依据。     

共轨柴油机起动油量控制策略优化及试验研究

在自主研发的基于Freescale 9S12 16位电控单元基础上,将共轨柴油机的起动阶段划分为起动初期、起动加速期、起动延伸期及稳定阶段分别进行控制。针对各个阶段的特点,提出各自的控制策略优化方案。利用Matlab/Simulink建立起动工况喷油量的仿真模型,离线仿真后在1台4JB1高压共轨柴油机上进行了起动油量的优化标定试验。试验结果表明,优化后的柴油机起动迅速可靠,转速过渡平稳。     

交叉口微观仿真系统控制模型分析及实现

提出一种交叉口多相位信号控制仿真模型,描述控制相位和配时参数的设置方法,在此基础上分析控制方案的实现过程。该模型能较好地反映交叉口信号控制方案及车辆在仿真时段内的动态变化过程。