干道信号协调控制优化方法

针对干道信号协调控制中控制策略及其控制优化参数设置上存在的问题,考虑到智能控制中Sugeno模糊推理所具有的复杂系统动态性能表达能力和神经网络控制方法所具有的学习能力,结合两者的优势建立了1种基于模糊神经网络的交通信号协调控制模型,实现对绿信比与相位差的优化,使用微观交通仿真软件Vissim对干线交通进行了仿真研究,仿真结果表明,该方法能更为有效地减小平均车辆延误。     

基于Vissim的Synchro干道信号协调优化方案选取研究

为了在Synchro进行干道信号协调优化时选取较好信号配时方案,应用Vissim模型搭建了基于最小延误、最少停车次数和最小PI值3种不同优化目标方案的仿真平台.以行程时间、延误、平均排队长度以及停车次数为评价指标,对比分析了3种优化目标方案.以北京市首都机场东区四纬路为例,研究结果表明,以行程时间、延误、平均排队长度以及停车次数为评价指标时,基于最小延误的优化方案均为最优.建议在利用Synchro进行干道信号协调优化时,采用基于最小延误的优化方案而不是默认的基于最小PI值方案.此外,基于最小PI值的优化方案在除停车次数之外的评价指标对比中,明显优于基于最少停车次数的优化方案.      

客运快速路与货运干道交叉节点的方案设计

无锡市江海西路是规划中心城区与西部新城衔接的重要客运快速通道。在城郊惠山区段,江海西路沿线与S342省道、锡宜高速公路无锡西互通、钱威路三条间距较近的横向干道相交。在江海西路快速化改造工程设计中,该区段客货交通组织较为复杂,江海西路作为客运快速路与货运占较大比例的横向干道形成三处互通立交转换节点。基于不同的货运交通组织方式,设计了两个总体方案与对应的立交节点方案进行优缺点比较。方案一考虑主线服务于客运,货车在各节点处通过地面道路或路网绕行;方案二考虑在该区段增设集散车道兼顾客、货运进行节点交通转换。通过对这种典型案例的分析,总结了客运快速路与货运干道交叉节点的方案设计要点。     

交叉口信号控制模型指标权重的确定方法

交叉口信号控制评价指标的权重系数应随控制策略的不同而变化。根据各个进口道流量和占有率的关系,可以把交叉口交通状态划分为空闲、顺畅、繁忙和拥堵4种类型。考虑4种交通状态下交通流的不同特点,运用层次分析法,对机动车平均延误、平均停车时间、车道通行能力、车辆排队长度和行人平均延误等评价指标建立判断矩阵,通过计算特征向量,从而确定各个评价指标的在信号控制模型的权重系数。最后对佛山市实际交叉口的例子进行计算和仿真,结果表明,基于层次分析法的权重确定方法综合反映了不同交通状态的控制需求,提高了权重制定的准确性和客观性。     

基于机动车延误的Hook-turn交叉口信号控制方案优化方法

为了给Hook-turn交叉口信号配时方案设置提供理论依据,建立了交叉口直行专用车道的机动车延误计算方法;之后考虑交叉口内部待行区左转机动车发生排队上溯、未发生排队上溯2种情况,建立了直行/左转/右转共用车道的机动车期望延误模型;研究了待行区左转机动车对同相位交通流运行的影响,提出了有效利用绿灯时间的校正方法。以交叉口机动车平均延误最小为目标,以周期时长、相位绿灯时间为自变量,建立信号配时方案优化方法。采用实际交叉口数据对所建立方法进行检验,并根据Hook-turn方法设计了2种改进渠化方案;在VISSIM中采集2种改进方案、现状方案的机动车延误指标,并进行对比分析。结果表明:在优化信号配时方案下,Hook-turn方法可以减少直行机动车以及交叉口整体机动车平均延误;当左转车流量较小时,Hook-turn方法的效益显著。     

信号协调控制下城市干道运行效率评价研究

以信号协调控制的城市干道为研究对象,从平均行程延误、排队长度、停车率、行程车速及饱和度方面建立干道运行效率评价指标,将信息论中熵值理论引入干道运行效率评价中,确定各评价指标的权重。基于未确知测度理论,建立城市干道运行效率等级评价和排序模型。以某具体干道作为实例分析,结果表明：基于熵权的未确知测度综合评价用于干道信号协调控制运行效率评价是切实可行的。     

干道协调控制相位差模型及其优化方法

通过对协调控制系统进行相位优化设计,综合考虑各路段的平均车速、车流的离散性、相交道路的转弯车流以及车辆到达的不均匀性等各种影响干道协调控制方案实施效果的主要因素后,建立了一种新的干道协调控制相位差模型.以干道控制系统的总延误与总停车次数作为相位差模型的输出,对上、下行车队在交叉口的延误规律进行了分析,并利用Matlab编程计算来实现相位差的优化.结果表明:该优化模型为解决干道协调控制相位差优化问题提供了一种新方法.     

基于二流理论的城市干道交通特性及其评价方法研究

以二流理论为基础，建立了城市干道的交通模型，在其基础上提出了反映干道服务水平的评分函数，以及城市干道的交通评价体系，最后给出了模型应用实例。这一方法操作简单、适用性强，为交通管理人员掌握城市干道运行状况、制定有效的交通控制措施提供了依据。     

城市错位交叉口信号控制方案优化研究

针对城市中心地区较为常见的错位交叉口带来的交通问题,结合南京市中航科技城开发建设项目,对错位交叉口的交通信号联动控制方法进行研究,以保证错位交叉口运行的顺畅性和安全性.基于错位交叉口信号联动控制模型的建立,以南京市航空路一瑞金路一尚书巷形成的错位交叉口为研究对象,利用Vissim建立错位交叉口的仿真环境,对城市错位交叉口的运行状态进行了评价.研究结果表明通过优化错位交叉口信号控制策略,可以提高错位交叉口的通行能力,减少交叉口车辆的延误,达到改善交叉口运行环境的目的.     

基于交通流预测的城市干道相交路口信号控制

提出了一种基于交通流预测的主干道相交路口优化控制方法,将交通流预测与交通信号控制相结合,用于解决交通流量较大的城市主干道相交路口的信号控制问题.建立神经网络预测模型,用变异粒子群优化算法优化网络结构以提高预测精度和速度,将预测的下2个相位队长作为模糊控制的输入以确定下一绿相位时间,在后一绿相位持续时间内放行该相位经预测但尚未全部排队的车辆.仿真实验表明该方法能有效地减小平均车辆延误时间,达到了保持干道交通通畅的目的.     

降低交通排放的干线协调信号控制优化方法

为降低干线道路系统的交通排放量,基于机动车比功率改进红绿灯期间排放因子的标定方法,进而以相位有效绿灯时间为决策变量,构建使机动车排放总量最小化的干线交叉口群时空资源优化模型.分析相邻交叉口间车队延误与相位差的关系,改进以车队延误最小为目标的相位差优化模型.为验证模型,设计一个案例,根据传统方法获得参考配时方案,借助Vissim软件标定红绿灯期间的排放因子,并使用所提方法获得优化配时方案.结果显示,每种污染物绿灯期间的排放因子均明显高于红灯期间;与参考配时方案相比,优化配时方案下各交叉口车辆延误和排放量均减少8~11%.所提模型能同时降低干线交叉口群的车辆延误和交通排放量,可用于优化干线协调信号控制方案,进而缓解交通拥堵.     

交叉口定周期信号控制多目标优化方法

为了克服以往采用加权组合方法将多目标优化模型转为单目标优化模型进行求解的弊端,以非饱和交叉口为研究对象建立了定周期信号控制参数的多目标优化模型,并以非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA II)为基础建立了直接求解单个交叉口交通信号多目标控制模型的相容优化方法。最后通过实例分析了延误、停车率、排队长度等常用交通信号控制目标的有效性和对控制参数的敏感性。研究结果表明:与单目标优化方法相比,多目标相容优化方法更能减少车辆在交叉口上的停车延误和排队长度;与加权组合方法相比,多目标相容优化方法能获得更优的综合交通效益。     

基于人均延误最小的干线交叉口协调配时优化

为了提高干线协调控制在国内混合交通流条件下的交通运行综合效率,以干线中小汽车、公交车和自行车为研究对象,提出了综合考虑上述3种车型通行效率的干线交通信号协调控制的配时优化模型与算法。模型的研究从出行者的角度分析干线协调的延误,以干线人均延误最小建立了目标函数,并设计启发式算法进行计算,从而获得目标函数的优化值。为了验证提出的干线协调配时优化方法的有效性,选取南京洪武北路上的干线协调交叉口为实例进行验证,通过在Vissim中建立实际干线协调控制路段的空间模型并采用提出的优化方法进行配时,发现在不同车型组成比例条件下,人均延误最多减少了11．4％。结果显示,该模型能够有效地提高混合交通流条件下的干线交通运行综合效率。     

城市公交区域调度双层优化方法研究

为了实现区域公交行车计划编制优化,构建了一个以区域内乘客候车时间为上层目标、以车队规模为下层目标的双层规划模型.由于上、下层目标之间存在的互相影响关系,导致模型难以获取最优解,选择将下层目标转化为模型的约束条件从而实现对模型的简便求解.对于车队规模的取值,提出了一种基于逆差函数的车队规模搜寻算法.进一步地,为了建立车队...     

临界饱和状态交通干线协调控制模型

为提升临界饱和状态下干线车流通行效率,提出了一种基于冲击波理论的干线双向信号协调控制方法。首先,建立了考虑车速变化、转向比例、车道变化等因素的干线交通流模型,分析了临界饱和交通干线交通流运行状态与各参数间的关系。第二,构建了以干线双向通过量最大化为优化目标的混合整数线性规划模型,通过优化干线公共周期和各交叉口绿信比以提高干线通行能力。第三,构建了以延误最小化为优化目标的二次规划模型,并提出了相应的求解算法,通过优化相位差和相位方案实现了干线交叉口的信号协调。临界饱和交通干线协调控制模型由通过量最大化模型和延误最小化模型构成,考虑各交叉口间的制约影响关系,有效避免了排队滞留、溢出、交叉口“死锁”等现象。采用两阶段优化方法,通过通过量最大化模型优化周期及绿信比,继而应用延误最小化模型优化交叉口相位方案及相位差,获得干线系统双向信号协调最优控制方案。最后,应用临界饱和交通状态干线协调控制模型对南京市中山东路10个交叉口进行了信号协调优化,并对优化结果进行了仿真分析。结果表明：临界饱和交通状态干线协调控制模型能对双向临界饱和干线的信号控制方案进行优化,与对照方案相比,优化方案的双向总交通量提升了21.9%,车均延误降低了63.1%,通行能力与服务水平提升显著。     

信号交叉口服务水平评价体系指标的分析及应用

确定一种适合我国信号交叉口服务水平的评价体系和划分标准,一直是众多专家学者研究的课题。在对各种评价指标进行内在相关性分析的前提下,从理论上确定了评价的指标和分级标准,并以一个典型十字型信号交叉口为例,从使用者的角度出发把对非机动车道的评价也考虑进来,对该典型交叉口进行了综合评价。     

城市主干道瓶颈段交通组织优化设计方法及仿真

道路交通拥堵已成为我国城市的主要难题,仅依靠单一的交通控制或者交通管理已解决不了车流量的增加对道路的影响,应从系统优化的角度进行综合整治.对主干道瓶颈区段问题进行了分析并提出了基本对策;分别从路段资源整合、主辅路结合及禁左与单行线设置等交通组织优化设计方法来缓解主干道瓶颈区段的交通压力,通过具体实例对交通组织优化设计方法进行多方案论证.结果表明,主干道瓶颈区段的交通组织优化设计须借用系统优化原理的思想.