基于VISSIM仿真软件的交叉口信号控制优化研究

由于各方面原因,通过交叉口的交通流量可能会不断发生变化,对定时信号控制的交叉口来说,原来的信号配时就可能不再适合交通流量改变之后的交叉口,以至产生交通拥堵.以光华-南熏交叉口为例,调查交叉口的交通流量、延误和信号配时,并运用交通流理论分析交叉口交通流量,利用VISSIM对其进行模拟仿真,找出拥堵路口,然后对其进行配时改进,再对改进后的配时进行仿真评价.实践证明,交通流被合理分配,交通拥堵得到消除.     

VISSIM在信号交叉口优化中的应用

以广州市东莞庄路和广园快速路交叉口为例,运用VISSIM软件进行交通流微观仿真分析,找到该交叉口交通拥堵的问题所在,从路口渠化、信号配时等角度提出多个改善方案,再进行方案的仿真对比,逐步得到最佳的改善方案。     

基于序关系的交叉口信号配时区间优化模型

为处理交通流不确定性,提高交通信号控制方案的可靠性,结合非线性区间规划理论,提出交叉口信号配时参数区间优化模型.首先,在高峰时段以5min为采集标段对交叉口进行数据统计,并以此构造交通流量区间来区间化不确定参数;其次,以交通流量区间为控制系统输入参数,结合区间数理论,构建以机动车平均延误区间最小为目标的交叉口信号配时参...     

基于粒子群算法的道路交叉口信号配时优化模型——以昆明市为例

在现有交通资源下,利用交通信号的动态调控缓解交通拥堵是一种行之有效的方式。首先探讨了道路交叉口信号控制的空间和时间优化思路,在时间优化方面提出基于粒子群算法的信号配时优化模型。以昆明市学府路为例,在分析大量交通流数据的基础上,根据三相交通流理论,对交通状态进行划分并提出有针对性的控制策略。将信号配时优化模型应用于学府路3个相邻的关键交叉口。交通仿真和方案试运行结果显示,优化前后同步流状态下交叉口延误平均降低21.0%,车辆排队长度平均降低12.4%;堵塞状态下交叉口延误平均降低32.0%,车辆排队长度平均降低24.9%。这一结果表明该模型在道路交叉口信号配时优化中具有合理性和有效性。     

基于短时交通流预测的单交叉口自适应控制

针对城市孤立交叉口交通流量未饱和的情形,为了使单交叉口控制方案适应于动态变化的交通流,提出了一种基于K近邻短时交通流预测的单交叉口自适应控制策略。首先依据路口历史交通流量数据预测未来5 min的交通流量,计算信号周期;然后建立以最大周期、相序、最大相位时间为参数的单交叉口自适应控制模型,根据实时的交通状态信息自动地调整相位顺序、最大相位时间和绿灯延长时间;最后使用VISSIM4.3软件,对广州市南沙区某单交叉口进行仿真,以车辆平均延误时间作为评价指标,与固定定时和分段定时控制方法相比较。仿真结果表明:本文方法的车辆总平均延误时间与固定定时和分段定时控制方法相比分别减少35%和15%,有效提高了交叉路口的车辆通行效率。     

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为了提高平面交叉口的运行效率和安全性,本文在分析机动车与行人冲突情况的前提下,研究行人信号配时方法.从搭接相位的角度,在两相位信号控制交叉口,建立行人绿灯提前截止时间计算模型,在四相位信号控制交叉口,建立不同相序下的行人交通流绿灯提前启亮时间计算模型;从以行人交通流为关键交通流的角度,确定信号配时关键车流的流量临界值,进而计算信号配时参数,并以长春市某交叉口为例进行验证.研究结果表明,该配时方法可以大大提高行人的过街效率,减少甚至避免行人和机动车之间的冲突,提高交叉口的安全性和运行效率.     

基于概率的右转短车道信号控制交叉口延误模型

研究城市道路中常见的右转短车道信号控制交叉口车辆延误模型.该模型考 虑了交通流变化随机性导致的右转短车道交通阻滞问题,改进了现行美国通行能力手册 （HCM 2010）中将短车道视为独立进口车道的计算方法.本文应用概率论方法并结合交叉 口特性,同时考虑了短车道、交通流率和信号配时等因素影响,提出了一种改进的交叉口 延误估计方法.通过使用SimTraffic 微观仿真模型,应用交叉口获得的实测数据对模型进 行参数标定,验证了模型的有效性.研究结果表明,短车道对右转车辆延误有显著影响.尤 其在短车道长度小于2 辆标准车长的情况下,允许红灯右转（Righe-turn-on-red, RTOR）可 以有效缓解过饱和交通流问题并减少交叉口实际延误.     

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。     

拉萨市江苏路交通信号控制系统的改进与实现

对拉萨市江苏路交通信号控制系统进行初步分析,并根据设计及研究经验,剖析交通信号控制系统中的定时式协调控制方案,通过仿真软件进行实例验证,结果表明在确定交叉口的信号配时方案时,根据交叉口交通流量的变化合理划分时段,并确定时段内设计交通量是非常重要的.     

基于Synchro仿真的交叉口渠化与信号配时协调优化

考虑到交叉口渠化对信号配时的影响,提出一种信号配时协调优化方法。第一阶段,在交通调查基础上,利用Synchro仿真软件对现有交叉口配时方案进行优化;第二阶段,根据第一阶段配时优化结果和交叉口现状提出合理的渠化改进方法,并进一步利用Synchro仿真软件得到新的优化配时方案;最后,从两个方案中选择较优的作为最后方案。典型交叉口案例表明,本协调优化方法可在较少渠化的基础上提高交叉口服务水平,尤其适用于拥挤的交叉口。     

交叉口交通信号配时优化研究——以宣城市某交叉口为例

信号配时优化是提高交叉口服务水平的重要途径.以中小城市交叉口为例,通过对现状交通量、交通信号配时的分析,以及时在低交通量条件下的信号优化配时方法的讨论,并利用Vissim软件进行交通仿真,结果表明,非比例调整方法具有一定的优越性.     

基于VISSIM的交叉口信号控制优化

城市十字路口较多,加之信号配时不合理,车辆通过就会干扰频繁,使得延误时间过长,十字路口的通过量低.文章以桂庙村口交叉口为例,在对该路口交通流量数据调查的基础上,运用VISSIM建立微观仿真模型,检验仿真与现实路口的相似度,通过“等效交通量”方法优化配时方案,并对优化前后的配时方案进行仿真评价.仿真结果表明：优化方案使得交叉口停车时间下降了10.96％,平均排队下降了15.82％,通过车辆数增加了12.92％,说明优化配时方案能够有效提高该交叉口的服务水平,提高通行率.     

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.     

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。     

基于神经网络的小时间粒度交通流预测模型

为解决传统车队离散模型基于概率分布假设和现有交通流预测时间粒度过大不能应用于自适应信号配时优化等问题.在车队离散模型的建模思路上,先分析了下游交叉口车辆到达与上游交叉口车辆离去之间的关系,基于此构建了基于神经网络的小时间粒度交通流预测模型.该模型以上游交叉口离去流量分布为输入,下游交叉口到达流量分布为输出,时间粒度为5 s.最后,通过实际调查数据标定模型参数并应用模型预测下游交叉口到达流量.结果表明,与Robertson模型相比,本文模型预测结果能够更好地反映交通流的变化特征,平均预测误差减少了8.3%.成果可用于信号配时优化.     

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针对单路口交通流运行的高度复杂性和随机性,本文通过引入演化博弈理论和选择机制,以路口车辆平均延误时长最小为目标,提出了一种新的信号灯控制算法——基于演化博弈的单路口信号灯配时优化控制（EGSTOA）.为了评估方法的有效性,在VISSIM仿真软件中进行实验,并将该方法的控制效果与优化定时控制和基于遗传算法的控制效果进行比较.对比结果表明,使用EGSTOA方法有效降低了路口车辆平均延迟时长,改善了路口的控制效果.     

VISSIM在环形交叉口信号配时中的应用

普通环形交叉口仅适用于交通量不大的情况,随着交通量的迅猛增长,环形交叉口的拥堵情况时有发生。借助一定的交通仿真手段,寻求合理的优化配时方案是解决这一问题的有效方法。以西安市钟楼环形交叉口为例,借VISSM交通仿真软件,寻求其优化配时方案,并对方案进行评价,分析结果表明该配时方案能有效地减少车辆延误,提高环形交叉口的通行能力。验证了VISSIM微观仿真软件应用于环形交叉口信号配时的可行性。     

实时自适应交通信号控制优化理论模型

通过对交叉路口交通流到达和排队延误规律的研究,提出了一种新的交通信号控制理论,此理论把交通延误和停车次数综合为一个性能指标,称为PI值,建立了以PI值最小为目标的交通信号配时优化理论模型,该信号配时方法与通常采用的单点自适应信号控制方法的区别在于不但考虑了交通延误,而且考虑了停车次数,实现对交通延误和停车次数两个指标的优化,从而保证了以车队形式到达的交通流可以不间断地通过交叉路口,由于以实时交通流的到达规律为依据进行信号优化配时,因此,该信号配时优化模型又是实时自适应交通信号控制优化模型。     

进口道含短车道的交叉口信号配时方法

为有效利用短车道,提出不考虑和考虑行人过街的2种小周期信号配时方案.为说明其配时效果,以两相位平面十字交叉口为例,设计6种渠化方案,并选择2种典型信号配时方案作对比.针对低流量比和高流量比2种交通流条件,使用周期时长、饱和度、平均延误和通行能力4个指标对比了6种渠化方案分别采用4种配时方案的配时效果.结果显示:小周期配时方案可充分利用短车道,与最佳周期方案相比,通行能力虽略有下降,但延误大大减小;低流量比条件下,采用不考虑行人过街的小周期配时方案较为合适;高流量比条件下,采用小周期配时方案较为合适.研究表明小周期配时方法有助于提高短车道利用率,可为交叉口时空资源的最优配置提供理论基础.