快速路入口匝道与衔接交叉口联动控制优化方法

针对快速路入口匝道排队过长造成的衔接交叉口拥堵问题,提出一种快速路入口匝道和 衔接交叉口的联动控制优化方法。分析快速路匝道排队溢出原因,提出基于交通状态估计的入 口匝道与衔接交叉口的系统控制策略。以系统总通行能力最大和交叉口车均延误最小为目标, 分别从交叉口配时、匝道调节及系统排队长度这3个方面构建系统约束方程,建立快速路入口匝 道与衔接交叉口联动控制优化模型。以长春市典型快速路和交叉口为例,选择高峰、平峰、低峰 这3种交通环境,运用联动控制优化模型进行仿真实验,并与经典优化方法进行对比分析,结果表 明：不同交通状况下,联动控制优化方法均能有效改善快速路运行情况,缓解入口匝道排队溢出 现象,同时提高衔接交叉口通行效率;特别是在饱和交通状态下,联动控制优化方法表现优异,系 统整体车均延误和排队长度分别降低了5.67%和19.25%。     

拥堵条件下的快速路出口匝道交叉口与下游交叉口协同控制方法研究

在快速路系统中,出入口匝道是联接快速路与地面道路的纽带,同时也是最易发生拥堵的瓶颈路段。针对快速路出口匝道车辆拥堵问题,建立拥堵条件下的快速路出口匝道交叉口与下游交叉口协同控制模型,由两个子模型组成,分别是目标交叉口通行能力最大优化模型和下游交叉口车辆疏散最大优化模型。前者旨在提高出口匝道的通行能力,后者旨在保障目标交叉口方向来车到达下游交叉口后尽快疏散,案例分析结果表明:在快速路出口匝道拥堵疏解路径中,该模型求得的交叉口信号配时方案比采用Webster配时模型求得的单点信号配时方案在通过车辆数、车均延误以及平均排队长度方面分别优化了18%、22.3%和71.6%,大大加快了出口匝道拥堵疏解效率。     

城市快速路出口匝道与衔接交叉口整合控制模型

在出口匝道接地点离交叉口距离过近时, 为避免衔接交叉口的拥堵易回溢至快速路主线, 提出一种基于CTM的出口匝道与衔接交叉口的整合控制模型。在出口匝道存在超长排队时, 实行相位绿灯延长或绿灯提前激活策略; 在出口匝道不存在超长排队时, 以出口匝道及衔接信号控制交叉口车均延误最小化为目标, 实时动态优化衔接交叉口的周期和绿信比。仿真结果表明: 采用控制模型, 衔接交叉口的车均延误虽然增加了1.74s, 但可以将排队长度从大于200m降低至160m以内, 从而可以保证出口匝道衔接区域和快速路主线的畅通, 因此, 控制策略及模型合理有效。     

城市高架快速路出口匝道与衔接交叉口整合控制研究

在城市高架快速路出口匝道与衔接交叉口处,为避免车辆排队回溯至高架快速路主线,提出可接受排队长度控制的出口匝道与衔接交叉口的整合控制策略。当出口匝道上排队长度超过可接受排队长度时,实行相应的绿灯相位延长策略或绿灯相位提前激活策略,通过调整衔接交叉口的信号配时,实现对出口匝道的优化控制。仿真结果表明:与出口匝道落地点控制策略相比,可接受排队长度控制策略在保证出口匝道车辆不溢出的前提下,使相交道路的平均排队长度和平均延误时间都有所减少。     

城市快速路入口匝道神经模糊控制

综合考虑神经网络的学习能力、优化能力及连接式结构和模糊逻辑类似于人思维方式并易于嵌入专家知识的特点,将神经网络和模糊逻辑算法共同应用于城市快速路入口匝道驶入控制系统中. 通过优化选择输入输出变量并对其进行模糊化和反模糊化处理,建立相应的模糊推理规则、关系生成方法及推理合成算法,并利用神经自适应训练方法确定隶属函数的形式和参数,最后给出应用示例. 研究结果表明,利用神经模糊原理进行快速路入口匝道驶入控制能够有效提高匝道连接段的利用效率,减少交通事故.     

城市快速路入口匝道短期交通流预测模型研究

短期交通流预测是智能交通运输系统研究的重要问题之一,现已建立了许多关于这方面预测模型,但大部分预测都属于单一模型预测,其预测结果往往不能满足预测精度的要求.为此,文章以城市快速路入口匝道交通流为研究对象,通过对单一模型预测流程的分析及其筛选,建立基于神经网络的多模型融合预测模型,并详述其预测流程和方法.通过实例应用,得出基于神经网络多模型融合预测模型预测结果的精度比单一模型预测要高.     

快速路出口匝道型交叉口转向交通分析

快速路出口匝道型交叉口是指交叉口进口道有快速路出口匝道的地面交叉口。通过分析快速路出口匝道的服务范围,以及快速路出口匝道型交叉口的转向交通特征,建立转向交通的特征模型,并有针对性地提出此类交叉口的交通组织方法,这对指导实际工作具有一定的参考价值。     

快速路可变限速与匝道控制协同优化策略

可变限速控制和匝道控制是快速路交通控制的主要手段,本文对两者的协同优化策略进行了研究.借助智能车路协同系统强大的信息感知能力,通过引入微观交通流信息,对经典METANET模型进行了改造,构建了可变限速控制影响下的微观METANET模型,实现了一种新的可变限速控制策略,同时,采用ALINEA算法,对入口匝道进行了优化控制,实现了两者的协同优化.最后,基于实际道路和交通流数据搭建了仿真平台,对微观METANET模型和协同优化策略的有效性进行了验证.仿真结果表明,微观METANET模型具有良好的交通流预测效果,协同优化策略能有效地改善快速路交通流状态.     

城市快速路入口匝道控制策略与流程设计

基于城市快速路入口匝道控制的特点,设计了同时考虑快速路和地面道路的控制策略与流程。为充分发挥快速路主线的效率,控制流程首先根据快速路主线交通状况计算匝道调节率;当因交通分流导致地面道路服务水平不可接受时,采取修正调节率或者关闭匝道的措施。     

可变速度控制下快速路联动协同控制策略研究

以快速路主线通行能力最大、入口匝道排队长度及延误最低为目标,在分析城市快速路可变速度引导的基础上,提出快速路匝道感应控制算法,构建基于可变速度控制下的快速路主线与入口匝道协同控制模型.并利用实际城市快速路路段调查数据,采用VISSIM仿真软件对所建模型、算法进行了仿真验证,结果可知,文中提出的快速路协同控制模型算法可有效提高快速路主线通行能力,大幅降低入口匝道车辆排队长度及平均延误,减少车均行程时间.     

高速道路入口匝道控制方法综述

目前高速公路上周期性、非周期性的交通拥挤降低了高速公路的运行效率,增加了能源消耗和环境污染,采用合理的交通控制可有效地改善这一状况。而入口匝道控制是高速公路应用最为广泛的一种控制方法。     

高速公路入口匝道汇合控制研究

匝道控制是一种抑制交通需求、解决高速公路交通拥挤的有效手段。入口匝道汇合控制是一种以安全为目标的微观控制方法。本文详细介绍了汇合控制的控制流程，并与传统的匝道信号调节控制做了比较。当交通量较大时，为提高主线车流的运行效率、确保匝道车辆安全、快速地汇入主线，有必要对入口匝道实行汇合控制。根据间隙——接受理论，匝道汇入量由主线最外侧车道的车流间隙数量决定。建立了入口匝道移位负指数分布通行能力模型，并对模型进行了拟合验证。     

高速公路入口匝道控制策略研究

入口匝道交通控制是应用最为广泛的一种高速公路控制策略，根据被控匝道的相互关系，入口匝道控制可以分为单点控制和协调控制．依据控制中采用的理论和方法对上述两种控制进行了分类探讨，总结了各种控制理论及手段的特点和适用条件，并介绍了每类控制策略中比较经典的控制模型及其应用．     

快速路匝道邻接交叉口交通设计方法

对匝道车流与地面车流交织、相位绿灯损失以及邻接路口通行能力不足等问题进行分析;运用时空优化设计方法避免交通流交织与冲突,空间上对交叉口进口车道功能的置换设计,时间上根据车流饱和度均衡原则,提出信号组合相位的设计思想,减少路口有效绿灯时间的损失;最后,通过具体实例对优化设计方法进行验证.结果表明,优化后立交的通行能力提高,车辆的平均延误大大降低,匝道车流与地面车流之间的交织情况基本被消除,改善效益明显.     

车联网环境下快速路出口匝道与地面衔接区多阶段控制方法

为了提高快速路出口匝道与地面衔接区的通行效率,提出了一种车联网环境下出口匝道与地面衔接区多阶段控制方法.首先,根据速度特性将出口匝道与地面衔接区划分为调整区、缓冲区和排队区.然后,针对衔接区车辆冲突频繁问题,提出了一种考虑相位优先级的车道变换策略.最后,在此基础上设计了三阶段快速路出口匝道与地面衔接区控制方法,并基于MATLAB和VISSIM搭建了车联网仿真环境.仿真结果表明:文中方法控制下衔接区路段间速度波动更小,平均速度提高了5％;与车联网速度控制相比,衔接区、排队区和缓冲区的延误分别降低了4％、6％和4％.此外,敏感性分析可知:当衔接区交通需求处于中等饱和度和渗透率大于70％时,本文方法控制效果优势最为明显.相关成果可为车联网环境下出口匝道与地面衔接区控制提供理论支持.     

高速公路入口匝道的模糊逻辑控制及辅助方案设计

为保证高速公路主线安全、畅通与舒适运行, 减少对相连道路的影响, 构造了匝道逻辑模糊控制器, 提出了三种入口匝道辅助设计方案。结合工程实际, 选择了上游车流密度、下游车流密度和入口处等待车辆的总长度作为模糊控制器的输入量, 入口匝道的调节率为输出量。计算结果表明, 随着入口匝道车辆数量的增加, 高速公路主线下游的车速将明显下降, 根据主线上、下游车流密度及匝道车辆的数量变化, 计算出不同的匝道调节率, 通过对高速公路入口匝道的调节率进行实时调节, 可控制匝道上车辆的进入, 入口匝道辅助方案的实施可缓解与高速公路相连道路的拥堵, 对改善高速公路运行安全和效率具有重要的作用。     

高速公路单点入口匝道RLRM控制方法

为缓解交通堵塞, 基于人工智能的强化学习理论, 提出了不完全信息下的强化学习单点入口匝道控制方法(RLRM)。基于6个仿真实例, 分别计算了平均速度、平均密度、流出交通量与旅行时间, 比较了无控制、定时控制与RLRM控制的控制效果。仿真结果表明: 在交通量较小的实例1中, 以旅行时间为评价指标, 定时控制与RLRM控制的交通阻塞缓解率分别为-6.25%、-9.38%, 几乎没有控制效果; 在交通量变大的实例3中, 以旅行时间为评价指标, 定时控制与RLRM控制的交通阻塞缓解率分别为-8.19%、3.51%, 匝道控制有一定效果, RLRM控制略优于定时控制; 在交通量最大的实例6中, 以平均速度、平均密度、流出交通量与旅行时间为评价指标, 定时控制的交通阻塞缓解率分别为8.20%、0.39%、18.97%与23.99%, RLRM控制的交通阻塞缓解率分别为18.18%、3.42%、30.65%与44.41%, RLRM控制明显优于定时控制。可见, 交通量越大, RLRM控制效果越明显。     

高速公路入口匝道汇合控制研究

匝道控制是一种抑制交通需求、解决高速公路交通拥挤的有效手段.入口匝道汇合控制是一种以安全为目标的微观控制方法.本文详细介绍了汇合控制的控制流程,并与传统的匝道信号调节控制做了比较.当交通量较大时,为提高主线车流的运行效率、确保匝道车辆安全、快速地汇入主线,有必要对入口匝道实行汇合控制.根据间隙--接受理论,匝道汇入量由主线最外侧车道的车流间隙数量决定.建立了入口匝道移位负指数分布通行能力模型,并对模型进行了拟合验证.