过饱和状态交通信号控制方法综述

为向拥堵状态城市路网的交通控制优化提供依据,综述并评价了过饱和状态的交通信号控制策略;分析了过饱和状态交通流的特征,提出了过饱和状态交通信号控制的对应优化原理;从单点交叉口、协同控制交叉口及路网3个层次对过饱和状态交通控制方法进行了总结与评价,应用VISSIM仿真环境评价了已有控制策略的适用性;总结了具备处理过饱和状态能力的自适应交通信号控制系统的控制策略.仿真结果表明:过饱和状态的交通信号控制应优先优化道路空间的分配矛盾;排队管理策略对过饱和交通流具有较好的优化效果;建议在进行过饱和交通信号控制优化时,结合实时交通信息,采用排队管理、关键路径通行能力最大等控制策略,在交叉口群或路网层面对交通信号控制方案进行优化.     

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通过对城市交通路网的交通信号控制方法的综述,为管理人员决策、科研和工程技术人员的研究开发提供有价值的参考依据。中国城市交通系统独具特色,交通路网包括街区路网,又包括快速路、并通过出入口匝道与街区路网耦合在一起,路网上的交通流包括机动车、自行车和行人的混合交通流。因此,城市交通控制系统是一个复杂的非线性大系统,为交通信号控制方法提出了很多新的问题和挑战。本文详细分析了街区路网、快速路网交通信号控制方法的研究进展,以及突发性交通拥挤的管理方面的现状和发展趋势。     

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。     

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。     

交通信号控制方式的设计

1.交通信号控制方式的设计战略交通信号控制方式的设计首先要确定交通信号控制设计的战略,即交通信号控制设计的指导思想。要从提高整个交通系统性能的高度出发,进行交通信号控制方式的设计。对一个城市进行交通信号优化控制时,要根据城市交通路网的交通流特性和路网规模对城市进行交通信号控制分中心的划分。对一个大城市     

基于VISSIM的感应信号控制交通仿真研究

VISSIM是由德国PTV公司开发的微观交通流仿真系统.该系统是一个微观的、以车辆驾驶行为为基础的交通仿真软件.文章在分析了交通流微观仿真系统的特点后,介绍了VISSIM仿真系统,最后借助VISSIM对单路口进行感应信号控制设计,并对所设计的感应信号控制进行了仿真分析.     

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模糊控制器的应用于1977年首次在文献中提出,其中指出对于有简单绿灯延时控制的单车道交叉口,模糊控制器比车辆感应式控制器更具优势。此后,模糊控制器有了进一步发展,关于交通信号控制的模糊逻辑方法的研究也进一步深入,该方法被陆续应用于无转向车流的双车道交叉口、无限制的单车道交叉口、多交叉口、相位顺序和相位时长控制、拥挤交叉口和路网等等,尤其在高负荷和不均衡交通流条件下表现出优于传统交通信号控制方法的特性。模糊逻辑方法可以改善自适应交通信号控制,改变自适应控制器和TMS的整个决策过程,很大程度上改善未来的交通需求管理方法,然而这类交通信号控制和交通需求管理方法的实际应用并不多见。在诸如沙特阿拉伯这样的发展中国家,学者应根据本国的特有情况研究基于模糊逻辑的交通信号控制与TMS的发展潜力,从而减少拥挤导致的各种损失。     

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传统区域交通信号控制系统对控制子区的划分未充分考虑交通网络拓扑结构的复杂特性,由工程师根据交叉口物理距离及现场交通流特性来确定,难以保证其客观性和统一性.本文以社区模块度为评价指标,利用凝聚社区发现算法实现了区域交通信号控制系统的控制子区划分;进而,以北京市望京地区为实验案例进行应用测试,利用VISSIM仿真平台比较了本文方法和传统方法在SCOOT系统控制条件下的控制效果.仿真结果表明,在高峰、平峰、低峰等不同交通需求下,区域主干道的平均旅行时间有明显下降,区域内车均停车延误、车均停车次数、车均延误、平均车速等指标均有改善,验证了方法的有效性和可行性,为区域交通信号控制系统结构优化提供了新方法.     

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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.     

城市信号交叉口混合交通秩序度模型

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.     

基于重力感应的商业中心区步行街与城市干路交叉口的组织优化

固定信号控制系统下,城市中心区行人过街和机动车流有很大的冲突。在"以人为本"的理念下,提出将重力传感器与交通信号灯联动系统应用于商业中心区步行街与城市干路交叉口控制车流、人流的实施方案。本研究从重力感应的布设位置、与交通信号联动系统的控制流程、行人可接受等待时间等参数出发,实现交通信号相位控制及依据重力传感器上等待行人总重量实现联动控制,更加符合人性化设计,改善现阶段商业中心区步行街与城市干路交叉口行人过街延误时间长、机动车交通流混乱等问题。     

适应中国国情的城市智能化交通信号控制算法研究

智能交通系统（Inteligent Transportsation System,简称ITS）就是将数据通信、计算机网络、自适应控制、信息检测等现代高等科技技术,有效地应用于道路交通运输及其管理所建立的一种实时、准确、高效、大范围、全方位发挥作用的交通运输管理系统。它是充分发挥现行交通基础设施的潜力和路网特点,提高交通运输及其管理效率,保障交通安全、缓解交通拥护的有力措施。作为近期中国城市交通管理的重要手段。“智能化交通信号控制系统”是未来中国城市交通管理以及ITS应用技术的重要发展方向,本旨在针对我国现行城市路网的结构及交通流特点对其核心控制算－－“城市智能化交通信号控制算法”的研究展开讨论。     

云计算在智能交通中的应用

随着汽车数量的迅速增长,交通拥堵日益严重。交通参与者的交通行为变得繁杂多变,交通安全问题突出,交通流预测的准确度下降。为了给用户提供时时高效的交通信息,同时为交通管理部门提供有效的交通管制措施,必须完善智能交通系统的信息采集、处理、分析、存储和发布等功能。云计算具有分布式存储、超强计算能力、信息融合共享等优点,利用云计算的这些优点,构建智能交通系统云平台,实现交通信息从采集到发布全过程的优化,最显著的是提高了交通信息的时效性和准确性。云计算已经在基于GPS的浮动车技术、短时交通流预测、最优路径诱导和交通信号控制等智能交通的各个领域得到应用,并且对综合交通的发展起到了积极的推动作用。     

与交通控制协同的交通流准均衡分配模型研究

本文从路网均衡最优的角度，考虑交叉口交通信号控制对交通流的阻滞延误，建立了以路网总出行时间最小为目标的交通流均衡分配方程。通过引入拥挤度的概念，提出一个准均衡分配算法，算法不苛求能在一个问隔内使混乱交通流趋于平稳，而是在一定交通需求下，根据路段的运行状况（拥挤度），加载或卸载路段交通量，并考虑驾驶员出行特性，优化交叉口最佳信号配时，使交通流在不断反馈与不断调整过程中达到最优。     

城市错位交叉口交通通行特性

错位交叉口是一种特殊的平面交叉口，要最大限度地利用现有的资源，实现城市错位交叉口交通信号的合理控制，必须根据错位交叉口的地理位置、交通环境和交通流结构等进行综合治理。在以已运行7年的西安市南二环中段错位交又口为例，对城市主干道错位交叉口的交通量、平均通行车速和行车延误等通行特性进行了调查分析基础上，针对城市错位交叉口存在的干道车辆延误大、停驶率高、交叉口通行能力低等问题，从交通信号控制系统、交通管理、标志标线的设置等方面进行了初步研究。     

基于Optima的实时在线交通流预测方法研究

目前城市道路交通流预测主要是基于物理模型、数理统计特性并融合部分智能预测算法来实现的,而对于一些影响预测效果的重要交通因素,诸如FIFO原则、交通信号控制方案等在现有的预测方法因无法很好地引入和描述而忽略.本文提出了一种基于Optima系统实现的实时在线交通预测方法,通过建立路网模型、需求模型及初始OD矩阵获取路网实时状况,并通过构建关联数据库实现实时路网模型信息、交通信号控制信息的有效对接,依据TRE算法预测路段进出口的累积流量并结合模型分配值、历史数据实现实时在线交通预测.以北京市望京区域为例进行仿真验证,通过误差分析,获得了较为理想的预测效果,验证了该预测方案的有效性.     

一种基于深度学习的离散化交通状态判别方法

在智能交通信号控制和交通流诱导系统中,交通环境状态的有效判别是影响交通控制决策的先决条件,本文针对交通流产生的大数据信息,结合深度学习算法提出一种离散化交通状态的判别方法.给出了包括交通状态数据采集、状态数据描述、状态深度学习和判别等功能模块的系统架构,构建了一种离散交通状态编码方法,为深度学习交通状态特征提供了数据基础.模型训练阶段,对采集到的二值和连续值交通状态数据,分别构建了两种不同的深度置信网络实现交通状态特征的无监督学习;模型微调阶段,在整合形成的高层抽象特征向量顶端增加softmax分类器,采用反向传播算法实现参数微调.最后,该方法基于VISSIM微观交通软件进行仿真,实验结果表明,离散交通状态编码方法可有效表达交通状态,基于深度学习的交通状态判别方法相对传统方法具有较高的准确度.     

两个路口交通信号双向联动技术的实践

两个路口交通信号双向联动是指两路口交通信号灯用一个信号机或两个信号机联机,按照交通信号线控原理,采用定时配时方案,保证主交通流只遇一次红灯即可通过两个路口。两个路口或多个路口采用信号双向联动,虽远不能达到线控效果,但可以减少停车延误,缓解交通拥堵。     

北京市交通信号控制系统发展规划研究

智能交通系统（ITS）已成为当今世界各国交通管理与技术发展的方向，交通信号控制系统具有数据采集功能和对交通流的组织与控制作用，使其成为ITS系统的重要组成部分，但是，由于技术，经济，管理，经验等历史原因，使得北京交通信号控制系统建设具有时间跨度大，系统类型多，技术不兼容，设备技术与状态不一致等特点，特别是近年来大规模的城市道路等基础设施建设对系统的整体性和完整性破坏比较严重，另一方面，小汽车化发展趋势及造成的交通拥堵对控制系统的作用和功能提出了更高的要求，如何最大限度地发挥已有的交通信号控制系统和设备的作用，尽可能满足交通发展的需要，并使其纳入北京智能交能管理系统，充分发挥智能交通管理系统的整体效益，毁是交通发展的现状需求也是现代化交通管理技术的发展趋势，同时也是北京市道路交通管理面临的一项极其重要的任务，本在分析研究的基础上，提出了北京市交通信号控制系统的扩建，恢复和系统整合的发展规划建议。