基于叠加相位的干线绿波协调控制方法研究

现有的绿波协调控制图解法和数解法存在干线交叉口处的绿灯启亮时刻难以与对应方向的车流到达时刻相匹配的问题,造成了部分时空资源的浪费,压缩了双向的绿波带宽,影响了干线协调控制的效果。针对这一问题,提出基于叠加相位设计方法的干线绿波协调控制方法。该方法在传统方法求解结果的基础上,根据绿波带的设计速度,插入叠加相位,灵活地错开调整交叉口沿干线的两个行驶方向的绿灯启亮时刻,更好地匹配其与对应方向车流的到达时间;以最大化双向绿波带宽为目标建立规划模型,并利用二分法设计求解算法,实现对最大绿波带宽和各交叉口配时的计算。研究结果表明:基于叠加相位的干线绿波协调控制方法可以实现在不改变绿波设计速度的情况下,有效增加双向绿波带宽,减小干线延误,缓解交通拥堵;相较于传统的绿波协调控制方法,该方法将绿波带宽提高了140%,将干线的平均延误减小了86.2 s,有效缩短了各交叉口的行程时间。     

基于Synchro进行多交叉口信号配时优化的应用

提供了一种基于信号配时优化软件Synchro进行多交叉口协调控制的方法,阐述了Synchro进行信号周期时长优化的基本原理以及绿波交通的主要控制因素。以宁波通途路部分路段(徐戎路~沧海路)为例,详细介绍了利用Synchro进行干道多交叉路口信号配时的协调控制的具体方法,得到优化配时方案及沿线绿波时距图。随后利用Sim Traffic进行交通仿真模拟,结果显示各交叉口延误率、路段平均车速、车辆排队现象已得到显著改善,部分车流可以实现绿波交通。     

中心城区干道交叉口截流卸载设计与实例应用

提出一种新理念,即:通过干道交叉口信号控制,实现对中心区交叉口截流卸载.中心交叉口往干道外围交叉口设计单向绿波信号协调,使得车流向干道两端能够迅速卸载;外围交叉口往中心交叉口设计红波,使得车流在外围交叉口适当截流,以缓减城市干道中心区交叉口交通压力.以保山市正阳路为例,以中心交叉正阳路与保岫路交叉口为基准点,结合交叉口车辆单口放行方式的干道单向绿波协调控制,进行截流卸载设计.在工程实际应用中取得了较好的效果.     

绿波协调信号交叉口群的延误计算方法研究

在绿波协调控制交叉口群中,绿波段前沿交叉口对于交通流具有整流特性.针对单一交叉口延误计算方法对交叉口群整流特性考虑不足的问题,基于车流运行时间偏移呈正态分布的假设,采用非集计方法分别提出了绿波带内、绿波带间和右转车流的延误计算模型.分析了交叉口群对车流的整流作用,以最小二乘拟合法为基础,提出了交叉口进口道车辆到达函数拟合方法.分别考虑交叉口群绿波带内和绿波带间的车流运行时间偏移,以单车延误期望累积建立了交叉口进口道车流延误计算模型.利用交叉口车流数据验证了该方法的实用性和有效性.     

两交叉口间主动式公交信号优先协调控制配时优化方法

设计了8种不同控制思路下的决策方案,并在每种决策方案下,综合考虑社会车流绿波带和公交车流绿波带,分析上游交叉口到达下游交叉口的时刻对绿波带的影响情况,建立了基于绿波带宽度的优化目标。以社会车流和公交车流能够获得的绿波带宽度之和最优为原则,确定出8种决策中的最佳决策,并对控制算法进行了验证。提出的信号配时优化方法不仅可以同时满足社会车流和公交车流需求,还可以实现绿波带最大化。     

基于相位优化的干线双向绿波协调控制方法

为了提升城市干线双向绿波协调控制的效果,提出一种基于交叉口信号相位优化的干线绿波协调控制方法。该方法通过优化干线上交叉口的信号相位组成和相位顺序,来增加干线上相邻交叉口间相位差的调整区间,从而提升干线双向绿波带的带宽。案例分析指出,相比于传统的图解法,新方法能够提升城市干线双向绿波带的带宽,减少车辆的延误和停车次数。同时,新方法设置的绿波速度更能满足干线设计速度。     

基于速度波动区间的双向绿波优化控制方法

针对现有干线交通信号绿波控制方法采用平行等宽的绿波带宽,无法考虑相邻交叉口间交通流运行速度波动性的缺陷,引入了基于路段速度波动区间的不等绿波带宽,提出了干线交通双向绿波优化控制方法.该方法在满足非绿波相位交通需求的前提下,以相邻交叉口之间的绿波带宽最大化为优化目标,通过构建带宽最大化模型,调整相邻交叉口之间的相对相位差,并以重叠度检验为约束条件,防止了绿波带断层现象的产生,进而实现了干线道路交通信号的双向绿波控制.以昆山市长江路为例,基于效率层面的评价指标对提出的干线交通双向绿波优化控制方法性能进行评估,结果表明:该方法较之传统的绿波控制方法在绿波带宽方面增加了11.8%,在交通延误和车辆排队长度方面分别减少了15.34%和10.86%.     

基于虚拟信号控制的交叉口群协调方法研究

为降低环形交叉口的平均延误时间,提高交叉口群车辆通行效率,以环形交叉口为研究对象,通过引入"虚拟信号控制环形交叉口"概念,对到达环岛的交通流进行错时分离,其次应用数解法提出主路径车流双向绿波协调控制方案,建立了基于主路径车流双向绿波协调控制的交叉口群相位差模型,最后利用VISSIM仿真软件对云南省曲靖市珠江源大道与建宁东路环形交叉口进行验证.结果表明:虚拟状态下主路径车辆通过环形交叉口数由66.36提高至88.69辆/100 s;车辆在环形交叉口平均停车次数为0.57次,较实际降低了10.9%;车辆平均延误时间较实际降低了23.8%;建立的交叉口群相位差模型能够较好地改善各个交叉口的延误效益.     

交叉口进口道展宽方式与拥堵原因案例分析

对于城市道路交通瓶颈路段拥堵的研究主要集中在车道减少、 事故施工、 进出匝道、 信号配时以及公交影响等方面, 而交叉口进口道展宽方式造成拥堵产生的相关研究较少。 文章提出交叉口进口道车道数变化是造成交叉口及路段产生瓶颈及拥堵的重要原因之一, 从交叉口进口道展宽方式、 区域车辆变道和总体车流特性方面对拥堵成因进行研究与分析, 并提出相应改善措施以供参考。     

城市交通干线协调控制

城市干线协调控制是智能交通研究的重要环节。由于城市交通具有随机性和时变性的特点,因此,很难建立准确的科学模型,针对这一问题采用模糊控制的方式进行推理分析。以各交叉口、各相位方向的平均排队长度为控制优劣的评价参数,把三个相邻交叉口作为城市干线控制模型。在主次干道车流相差较大时进行仿真,相比于传统的基于相位差的协调控制,数据显示:采用模糊控制方式对干线进行协调控制,能够有效地减少交叉口的平均延误。     

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绿波协调控制方法在城市交通信号控制中占有重要地位.针对传统绿波协调时以公共绿波带宽最大为控制指标所存在的局限性,提出了一类考虑路口协调相位不同方向交通放行重要程度,且绿波带宽内连续通过车辆数最多的控制目标及优化求解方法;并将集散波、时距图分析等内容相结合,对下游车辆排队对绿波协调控制产生的影响进行了分析,给出了一种考虑红灯排队消散的绿波控制带宽搜索算法.仿真分析表明,虽然新方法所得到的绿波带宽不一定最大,但能够使绿波带宽内连续通过各路口的车辆数相对较多,从而更具实用性.     

面向单向交通路网的绿波协调设计方法

为提高单向交通路网运行效率,本文提出了一种单向交通路网绿波协调控制方法。首先, 分析不同类型的单行环路特征,考虑行人专用相位,建立单行环路中的路段行驶时间与交叉口信 号配时参数之间的约束关系,推导环路偏移绿信比的计算公式,以所有路段平均偏移绿信比最小 作为优化目标,给出最佳公共信号周期优化算法;然后,分析环路偏移绿信比与各路段偏移绿灯 时间的关系,根据约束关系将各个最小环路的偏移绿信比分配到环路上的单向路段,推导绿波带 宽大小计算方法;随后,以单向交通路网平均带宽占比最大为目标优化交叉口绿信比,给出交叉 口相位差计算方法,实现单向交通路网信号协调控制方案的优化求解;最后,以一个3×3的单向交 通路网为例进行案例分析,结果表明：利用本文方法求得的信号配时方案可以获得明显的绿波效 果,能够使所有交叉口的带宽占比均在70%以上,总体绿波效果优于SYNCHRO方案。针对未饱 和状态下的3种不同流量输入条件,利用VISSIM仿真实验,发现与SYNCHRO方案相比,本文提 出方案的路网直行车辆平均延误时间分别降低了9.0%、16.4%、26.1%,平均停车次数分别降低了 31.2%、48.8%、41.6%,路网的服务水平明显提升,有效验证了本文方法的可行性与优越性。     

车路协同下考虑绿波协调的公交优先控制

在绿波协调控制交叉口群中,为分析公交优先控制对后续交叉口群的扰动,基于车流运行时间偏移分布,以概率期望描述了交叉口各相位绿时左端和右端时长变化引起的后续交叉口群在绿波带内、绿波带间的延误变化;采用组合优化的方法,以交叉口群在车速引导下的公交通行效益优化为上层模型,以交叉口群在公交优先控制下的延误优化为下层模型,对公交引导车速和信号控制参数进行协同优化.通过算例分析表明,公交优先控制模型有效提升了交叉口整体通行效益,最大化减小了对周边交叉口群的不利影响.     

适于不等双周期的干道双向绿波协调控制数解法

针对现有数解法研究主要适用于单周期控制方式的不足，本文提出一种适于不等双周期的干道双向绿波协调控制数解法，通过重新定义双周期控制方式，打破了双周期交叉口信号周期时长固定为公共信号周期时长1/2的局限，并归纳了双周期交叉口的2种协调类型。本文算法首先通过计算干道的公共信号周期允许变化范围，为各交叉口选择合适的信号周期控制方式；其次，通过分析双周期交叉口的协调特点，推导出适用于双周期交叉口的理想交叉口间距计算公式；然后，通过设定双周期交叉口各相位绿信比的分配比，实现协调方向相位绿信比的分配；最后，以最大调整偏移绿信比之和最小为优化目标确定绿波协调控制方案。算例结果分析表明，与双周期模型法和单周期数解法相比，本文数解法求解方案的干道双向延误时间分别减少16.0%与19.6%，停车次数分别减少15.1%与15.5%，特别是本文数解法的求解方案能使支路车流和行人过街的平均延误时间较单周期数解法分别减少46.0%与50.7%。可见，本文数解法能够获得理想的绿波协调效果，扩大数解法的适用范围，在减少交叉口延误时间方面表现出明显优势。     

一种新的双向绿波实用设计方法

以实际应用为目标,提出一种考虑了实际行驶车速、交叉口红灯排队车辆、交叉口间距等因素的双向绿波实用设计方法,并在昆明市滇池路沿线四个交叉口进行实地验证,分别采用传统数解法和一种新的方法进行绿波控制,通过两种方案实施后的评价指标的对比,证明了新方法的有效性和实用性。     

非连续干线绿波带控制研究

城市交通流随着时间的变化呈现明显的高峰和平峰交替的现象,传统连续干线绿波带控制对于高峰状态下的交通流有很好的效果,可以充分利用被控相位的绿灯时间,但对于车流量较少的平峰状态却不能较好地适应,往往造成被控相位绿灯时间和交叉口通行能力的损失。针对该问题提出了一种在平峰状态下的非连续干线绿波带控制方法,并依托临汾市交通自适应控制系统项目进行了实际应用,结果显示了采用本控制方法的可行性和有效性。     

智能交通信号控制调控策略探讨

以缓解交通拥堵为目的,按点控制、线控制、面控制逐次探讨智能交通信号控制调控策略。在点控制中主要考虑行人和非机动车的因素,分不同种情况,提出了具体的调控策略;在线控制中,建立了以实现绿波带控制为目的的调控策略,以平均车速和交叉口数量为参数,依次从高速公路、单一十字路口、若干个十字路口这三方面分析了车辆的通行能力,进一步探讨了绿波带上车辆的通行能力;在面控制中提出了最大流问题,用简化模型分析并证明该方法在调控区域各支路车流量大小中的适用性与合理性,该方法有助于缓解区域交通拥堵的情况。     

快速路出口衔接过饱和交叉口信号优化方法

高峰时段内,由于地面道路通行能力有限,城市快速路出口匝道方向的地面交通流处于过饱和状态,甚至造成出口匝道排队溢出,引起更严重的交通拥堵.针对该问题,本研究在出口匝道和地面交叉口设置控制信号,考虑地面道路的通行能力约束,建立双层规划模型优化该区域交叉口的控制信号方案.该模型的下层规划,优化每个独立交叉口的控制信号方案;模型上层规划,优化区域交叉口的控制策略.利用乌鲁木齐外环快速路出口匝道区域作为实例,结合Vissim仿真对该模型进行验证与分析.结果表明,双层规划模型的优化方案可以有效地防止快速路出口排队溢出及主线拥堵,在提升该区域的整体系统性能上比运用常规非线性规划模型的效果更好.     

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交通拥堵是当今世界的难题,而排队长度作为判断交叉口阻塞的标志,对其模型的研究具有重要意义. 针对我国混合交通的特性,结合交通冲突机理,首先考虑左转自行车对同向直行机动车的干扰,运用交通波动理论,提出了左转自行车对机动车干扰造成的排队长度计算公式. 在此基础上,研究红灯初期滞留车辆数的变化规律,提出了红灯初期滞留车辆数的动态计算公式,建立了适合于北京市实际交通状况的信号交叉口排队长度动态计算模型. 通过大量实验数据表明,该模型可行有效,在不同交通状态下均有较高的计算精度,为交叉口信号优化配时、缓解拥堵提供理论依据.