单点自适应控制策略的时间参数和相位结构研究

时间参数和相位结构是单点自适应控制策略的重要参数。介绍了最佳绿灯时间、最小绿灯时间、最大绿灯时间、单位绿灯延长时间、绿灯间隔时间、黄灯时间等的计算和取值方法。参考NEMA标准的双环相位结构，分析了单点自适应控制策略的备选相位切换方案，提出“三阶段”相位切换过程，能灵活地实现相位组合和相位切换，降低相位切换决策方法的复杂程度。     

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。     

基于模糊控制的公交信号优先控制方法研究

面对城市公共交通优先发展中遇到的交叉口公交信号优先控制问题,以降低交叉口人均延误和公交车延误为目标,提出了基于3层模糊控制器的交叉口公交信号优先主动控制模型,通过改进针对车流交通需求强度、相位放行顺序、绿灯时间优化的3层模糊推理控制器,最终输出相位绿灯放行时间延长和相序提前2种控制策略.仿真算例分析表明,与普通固定配时控制相比,公交车平均延误和人均延误分别降低27%,14.2%;与公交信号优先感应控制相比,公交车平均延误和人均延误分别降低13.7%,21.7%,说明了所提方法的有效性.      

检测器数据的精确度对全感应控制的影响分析

为了研究交叉口检测器的精确度对全感应信号控制的影响效果,利用Python程序模拟全感应信号控制的控制策略,使用淮安市实际交叉口调查数据在Vissim软件中对单个交叉口进行交通仿真建模.分析对比在不同车辆检测器的精确度下,交叉口采用全感应信号控制方案时的评价指标,主要包括排队长度、车均延误、停车次数等.结果表明,在低峰、平峰和高峰时期,当车辆检测器的精确度分别达到90%,85% 和70% 时,对排队长度、车均延误和停车次数的改善效果最为明显.交通流量的大小会影响检测器的精确度对全感应信号控制的控制效果.交通流量较小时,全感应信号控制对检测器的精确度要求较高.随着交通流量增大,即使较低精确度的检测器也可以使全感应信号控制达到较为理想的控制效果.而当交通流量达到饱和或者过饱和时,检测器的精确度将不再影响全感应信号控制的控制效果.      

基于混合交通流的信号交叉口绿灯间隔设计方法

为了提高不同通行模式下平面信号控制交叉口的安全性,提出一种基于混合交通流的交叉口绿灯间隔计算方法.利用在车流超负荷状态时更贴合实际的交通流实用模型,将绿灯间隔影响因素之一的车辆速度转换为交通量进行计算,避免了车辆速度标定的困难,并基于实测数据验证该车速替换方法的合理性.分析采取不同非机动车通行模式的交叉口的冲突点分布,得到基于最高效率极限的改进绿灯间隔计算方法.为验证该方法对交叉口安全性的改善,选取2种代表性绿灯间隔设计方法作为对比.对宿迁市采用传统渠化方式的项王路-黄河路交叉口进行绿灯间隔设计,在3种绿灯间隔设计方法的基础上完成信号灯配时并进行仿真.结果表明,改进后的绿灯间隔计算方法能在保证交叉口通行效率的前提下减小其冲突发生的可能性,对交叉口安全性的提升效果优于现有绿灯间隔设计方法.该方法能基于不同车流量获取交叉口车辆速度,同时降低相邻相位发生机非冲突的可能性.      

受空间制约的快速路下匝道与交叉口衔接段优化设计与控制

提出了受空间制约的快速路下匝道衔接段优化设计与控制的思路,即通过计算允许排队长度与绿灯时间关系,对相邻交叉口采用半感应控制方式,保证了衔接段的车流交织长度。分析了绿灯时间参数的确定方法和交叉口半感应控制流程。通过Vissim软件仿真进一步说明了方案的有效性。同时还指出,在空间严重受制的情况下,交织段可采用类似于交叉口的信号控制方式。     

基于VISSIM仿真的交叉口合流放行相位可行性分析

在提出交叉口信号控制合流放行相位可行性问题和介绍微观交通仿真软件VISSIM系统功能的基础上,利用VISSIM软件对不同周期不同流量条件下的交叉口合流放行状态进行仿真,结果表明当出口车道数目与同时放行的左转和直行车道数目之和相同或大于时,合流放行相位在理论上具备一定的可行性。     

逆向左转交叉口的全感应公交优先信号控制技术

逆向左转交叉口已在中国70余个城市实现常态化应用，各地却始终没有形成设置和运用配套交通控制设施的统一做法。当公交专用车道穿过逆向左转交叉口时，必须考虑如何实施公交优先信号控制。基于此，针对十字形逆向左转交叉口提出一种全感应公交优先信号控制技术，该技术对信号灯设置、信号相位设置、相位显示顺序选择和交通流数据采集提出具体要求。以消除逆向左转车道的交通安全风险、加快优先车辆的运行速度、减少机动车相位的绿灯浪费为目标，设计5组逻辑规则，构成信号控制算法，向优先车辆提供绿灯延长和绿灯早启服务，自动调整机动车相位的绿灯时长、预左转相位的红灯时长和绿灯时长。选取1个典型的十字形常规交叉口和1个十字形逆向左转交叉口作为试验对象，利用Vissim创建虚拟道路交通环境。在交通仿真试验中，通过D-最优设计生成1 000个高负荷交通需求场景，共进行3 000次仿真运行。研究结果表明：就应用全感应信号控制技术的交叉口而言，设置逆向左转车道会在统计学意义上显著影响交叉口性能，对于降低全体车辆平均延误有明显效果，对于降低优先车辆平均延误有一定效果；就逆向左转交叉口而言，将全感应信号控制技术升级成全感应公交优先信号控...     

两难区安全改善问题的感应控制方法研究

在信号控制交叉口处,黄灯时间的正确设置能理论上消除两难区,但由于驾驶行为等因素的影响,实际中两难危险区域并不能完全消除。从信号控制角度解决两难区引发的交通安全问题,基于理论消除两难区的研究基础,提出了以降低危险概率和提高安全保障为目标的相位切换的逻辑判断,采取感应控制策略从信号控制角度改善信号控制交叉口两难区的交通安全问题,并通过微观仿真建模分析,从而验证了感应控制的改善效果。     

一种道路交叉口多相位模糊控制方法及其仿真

根据现代城市交通系统的实际状况,研究了单个交通路口的信号控制,提出了一种多相位模糊控制方法。该控制方法不仅考虑了每个相位的车流情况,同时也考虑了绿灯相位的通行时间和红灯相位的等待时间,使得控制决策更能接近人的思维,从而达到更理想的控制效果。而且虽然增加了整个控制器的输入变量,但是并没有增加系统的复杂性。最后利用TSIS仿真软件进行仿真,结果表明该控制方法的效果要优于传统的感应控制,是进行路口信号控制一种实用和有效的算法。     

基于神经网络的城市关联交叉口交通流预测控制方法

为了改善城市路网整体通行效率,针对城市交通流实时变化以及高度非线性的特点,提出一种基于神经网络的城市关联交叉口交通流预测控制方法。以关联交叉口的总体排队长度最小为性能指标,以神经网络作为交叉口的交通流量预测模型,并通过交通流量实测值与预测值之间的误差实现对神经网络的在线训练。结合神经网络预测控制方法,给出了城市关联交叉口信号控制中信号周期、绿信比（或相位时长）以及相位差的确定思路。仿真试验结果表明：以关联交叉口总体排队长度最小为优化指标的交通流预测控制策略,可提高关联交叉口的总体通行效率。     

城市交通信号灯两级模糊控制及仿真研究

在分析城市交通信号控制研究现状的基础上，设计了单交叉口两级模糊控制系统。控制器通过检测器获得的各车道交通流量和排队长度来判断各个相位的交通强度，进而决定是否延长或终止当前的信号相位。以通过交叉口的平均车辆延误作为评价指标来衡量该控制器的控制性能，并采用Matlab编程实现了交叉口四相位的仿真系统。仿真结果表明，该方法能有效降低通行车辆在交叉口的平均延误，优于传统的感应控制方法。     

基于条件判断的现代有轨电车信号优先控制

为提升现代有轨电车沿线交叉口的整体通行效率,建立一种基于条件判断的信号优先控制策略,综合协调有轨电车与社会车辆通行效益;阐述了基于时刻表和载客率的优先条件判断原则、基于有轨电车到达时刻相位条件的优先措施选择方法及考虑交叉口整体效益的非优先相位绿灯时间补偿措施;利用VISSIM软件及其感应控制模块VisVAP,以人均延误为评价指标,对该策略与常规信号控制策略进行对比测试,结果表明该控制策略能有效减少交叉口人均延误时间,其改善效果与有轨电车发车间隔及交叉口饱和度呈负相关性。     

基于信号相位相序优化的干线绿波控制方法研究

为了缓解城市主干道日益严重的拥堵问题,在传统干线绿波协调控制策略的基础上,提出一种基于信号相位相序优化的干线绿波控制方法。该方法以NEMA相位为参考,对交叉口信号相位及放行顺序进行调整,实现信号相位的灵活搭接,以此增加干线协调绿波带的带宽,从而提高干线绿波协调的控制效果。以上海市七莘路为例,现场调研各交叉口的信号控制方案,采用优化方法,对现有信号配时方案进行调整,最后利用Synchro系统模型,对改进方案进行仿真评价。结果表明,新方法能够有效提高干线绿波协调系统的绿波带宽,车辆延误和停车次数均有不同程度降低。     

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。     

基于共享相位的现代有轨电车信号优先控制仿真

有轨电车信号优先控制对交叉口车辆通行效率和安全至关重要。文中通过VISSIM仿真系统的VisVAP感应信号控制模块,设计基于共享相位的有轨电车相对信号优先绝对信号优先控制方案,对路中敷设、半独立路权的十字形有轨电车线路交叉口的平均车辆延误、排队长度及停车次数等指标与定时信号进行比较。结果表明,采用共享相位条件下的相对信号优先控制能较好地兼顾有轨电车与社会车辆在交叉口的通行效率。     

考虑倒计时的交叉口公交优先检测器布设位置研究

交叉口公交主动优先策略主要依靠检测器对公交车辆运行情况进行分析,通过适当调整交叉口信号控制方案,从而实现公交车辆的优先通行。研究了考虑倒计时情况下的公交相位绿灯延长、绿灯提前2种公交优先感应控制策略的优化机理;针对设置有交通信号倒计时装置的交叉口,分析了倒计时信号对优先策略实施效益的影响,并依据优先判断区间的分析,提出了检测器布设的最佳位置。随后应用Vissim仿真软件以及VisVAP编程语言以上海市北京西路—威海路交叉口为例建立仿真分析模型,分析检测器布设于不同位置时公交车辆的延误情况,分析结果表明按所提出的计算方法布设检测器后,得到的优先效果最佳。