多相位信号交叉口最优控制模型及求解算法

讨论了多相位控制条件下交叉口的周期和绿信比优化模型．并将其转化为一个带约束的多变量函数求极值问题；而后在满足交通控制所需精度的条件下提出求解该模型的改进“爬山”算法；最后，将模型与算法嵌入到交通设计与配时优化计算机辅助系统TJSIG中．结合厦门试验工程对模型算法进行了验证。     

孤立交叉口多相位自适应模糊控制及其神经网络实现

针对城市中心区交叉口交通流分布的特点,综合考虑本相位和相邻相位车道上的车辆排队长度(以下简称“队长”),应用模糊控制和神经网络具有的学习功能,提出了一种孤立交叉口多相位自适应模糊控制算法,该算法采用两个规则前件进行模糊推理,并给出了基于3层神经网络实现的模糊控制器的网络结构及其改进的BP网络训练算法和运行程序,结合已有类似研究成果进行了仿真比较研究,结果表明:该控制方法在信号周期自动调节和减少车辆延误方面都有明显改进,在实现城市交叉口智能控制中具有推广应用价值。     

基于神经网络实现交叉口多相位模糊控制

根据城市交叉口交通流的特点，给出了一种交叉口多相位自适应控制算法，综合考虑相邻车道上的车队长度，利用多层BP神经网络实现了道路交叉口多相位模糊控制。仿真结果表明，所设计的模糊神经网络控制器能有效地减少单交叉口平均车辆延误，具有较强的学习和泛化能力。     

一种面向多相位的交叉口信号灯描述模型

如何在交通仿真系统中真实反映实际中的各种交通实体及行为是计算机交通仿真的一个难题,而建立一个可信的交叉口信号灯描述模型更是解决该问题的关键。然而,多相位信号灯设置方式的可能组合非常多,模型需要描述的状态空间也非常大。目前的交通仿真系统一般采用以下两种方式:(1)采用两相位模型简单描述交叉口信号灯控制;(2)对于实际中可能出现的多相位信号灯控制事先建立相应的描述模型。本文提出了一种方向编码的方法,对相位的流向进行编码,从而实现了多相位信号灯的描述模型,该方法相对于其他的方法并不需要庞大的描述状态空间,非常易于实现。最后给出这种模型的一个应用实例。     

两种交叉口信号相位设计方法的比较

针对交叉口交通需求和供给条件的不对称性，在简要回顾对称流向放行相位设计方法及相关理论发展的基础上，介绍了各进口单独放行的相位设计方法，通过模型和算例，对两种设计方法进行特性比较，得出了各进口单独放行方法设置直行左转合用车道，可以最大限度地平衡各流向车道的利用率、车流饱和度和延误。但交叉口的总通行能力较小，饱和度和延误相对较大。     

多相位信号交叉口微观仿真模型及控制系统研究

通过对信号交叉口车辆到达、排队、起动、减速、跟驰、避让等各种交通流微观运行特性的分析,建立了交叉口描述、车辆发生、车道选择、车辆运行等模型,提出了一种交叉口多相位信号控制方案仿真系统。该系统操作方便,界面形象丰富,扩展性强,有效地反映了交叉口交通流的随机性和复杂性,能用于交叉口仿真和优化控制。     

十字交叉口的单口放行与对称放行相位设计方法对比研究

十字交叉口是城市道路中最典型的交叉口类型,其相位设计方法的优劣直接影响交叉口的服务水平高低。以广东省东莞市虎门大道-连升路十字交叉口为例,比较单口放行方式和对称放行方式2种相位设计方法的特性,并通过Vissim交通仿真建模,分析对比在高峰、平峰、低峰等3种交通需求下2种相位设计方法的平均延误时间、排队长度、停车次数等交通信号控制性能指标优劣。仿真结果表明,对十字交叉口而言,交通流量不均衡时宜采用单口放行相位设计方法,交通流量均衡时宜采用对称放行相位设计方法。     

相位相序安排与交叉口设计之间的关系

交叉口信号控制中,相位相序的安排与交叉口设计之间存在着非常密切的关系,两者之间需要相互协调、相互适应,才能充分发挥交通信号的效益。目前,由于交叉口设计与相位相序安排不适应造成的交叉口时空资源损失和事故隐患越来越多。另外,多数交通控制系统中对相位相序的优化考虑较少,更少涉及与交叉口设计相适应的调节方法。随着交叉口设计在中国的普及,它的不适应性也会凸显。因此有必要进一步研究两者之间的关系,以更大限度地提高交叉口通行能力利用率,减少事故隐患,同时为智能交通信号控制系统提供优化根据。     

基于公交优先通行的交叉口相位设计方法研究

交叉口公交优先是公交优先发展的一个重要措施,对缓解城市的交通压力和保证城市未来的可持续发展都具有重大意义。基于公交优先通行的相位设计是实施交叉口公交优先的有效措施之一,合理的相位设计将有助于求得最佳的公交优先信号控制方案。在交叉口相位设计过程中,不同流向的各股交通流的客流量可能会出现较大差异,但大多数信号设计对这种差异并不重视。本文在十字型信号控制交叉口典型相位设计基础上,对基于公交优先通行的相位设计方法进行了研究和探讨。实例分析表明:该方法在保持以pcu为单位的通行能力不变的条件下,提高以人为单位的通行能力,减少人均延误,充分体现以人为本的设计思想。     

交叉口单口放行方法相位设计设置研究

采用理论分析结合Vissim软件仿真的手段,提出单口放行方法具有采用左转直行自适应车道、适合不对称交通流、容易变道以及简单易操作的4个优点。分析了该方法在左转非机动车与直行机动车相冲突和相位损失方面的缺陷,计算了延误,并总结了单口放行方法的适用性条件。最后,以株洲市某路口为例,对比分析了采用传统的4相位和单口放行两种方法设计时交叉口的各项评价指标。研究表明,设计恰当的单口放行配时方法能大大减少交叉口的延误,提高路网里车辆的行程车速和总行程时间。     

交叉口混合交通流高维多目标信号优化控制

为提高我国城市道路交叉口混合交通流智能信号控制的效率,提出一种基于高维多目标进化算法的交叉口混合交通流信号智能优化控制方法.首先,提出一种新的高维多目标进化算法GRMODE,设计了新的算法模型并改进了Pareto支配排序等多项关键技术;其次,设计了基于GRMODE算法的交叉口混合交通流高维多目标信号优化控制模型,提供5项控制目标最优的信号控制方案.在南京市交叉口信号控制中的仿真实验结果表明,基于GRMODE算法的控制模型能够使交叉口机动车平均延误、停车次数、通行能力、非机动车平均延误及行人等待时间等多项性能指标同时达到最优,提升交叉口智能信号控制效率.     

基于移动控制代理技术的交叉口交通信号控制算法

基于移动控制代理技术和“当地简单,远程复杂”的控制思想,提出了一种新型的交叉口交通信号控制算法。采用移动控制代理软件把多种交叉口信号控制算法“打包”成可在计算机网络上分发的移动控制代理(Mobile Control Agent,MCA);由位于远程监控层的网络调度器,根据交叉口实时交通流状况向交叉口信号控制器派遣或召回相应的MCA,从而实现“按需控制”。这种做法可降低交叉口信号控制器所需的内存等计算资源,实现低成本自适应智能交通信号网络化控制。     

交叉口定周期信号控制多目标优化方法

为了克服以往采用加权组合方法将多目标优化模型转为单目标优化模型进行求解的弊端,以非饱和交叉口为研究对象建立了定周期信号控制参数的多目标优化模型,并以非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA II)为基础建立了直接求解单个交叉口交通信号多目标控制模型的相容优化方法。最后通过实例分析了延误、停车率、排队长度等常用交通信号控制目标的有效性和对控制参数的敏感性。研究结果表明:与单目标优化方法相比,多目标相容优化方法更能减少车辆在交叉口上的停车延误和排队长度;与加权组合方法相比,多目标相容优化方法能获得更优的综合交通效益。     

信号灯平交路口优化设计方法

平交路口通行能力,一直是城市交通设计与管理者关注的重点。对于拥堵平交路口的改造,往往依赖于对路口宽度及通行时间上的增加,来实现平交路口整体通行能力的提升,而忽视了路口设计通行能力与实际交通量的匹配。通过实际案例,阐述在不增加路口宽度及信号灯周期条件下,通过对路口渠化车道及信号灯配时的调整,提高路口通行能力的设计方法,可为信号灯路口的优化设计提供一些借鉴和思路。     

交叉口信号控制自组织算法

为提高信号交叉口的控制效率,运用模式识别基本理论,对交叉口交通流运行状态的基本特征进行了提取,构建了信号控制模式类型与模式空间;依据定时控制、感应控制和自适应控制延误模型,运用统计模式识别方法建立了交叉口信号控制的模式分类方法;在此基础上,应用自组织理论,建立了信号控制方式之间的转换算法(自组织算法)与协商机制;最后结合哈尔滨市智能交通系统应用示范工程调查数据进行仿真。研究结果表明:交叉口信号控制自组织算法较单一信号控制方式在提高信号控制效益方面具有明显优势。     

平面交叉口交通设计自动化研究

现行平面交叉口交通设计主要依赖个人经验和主观决策,使得最终设计方案的生成效率很低.文中以平面交叉口交通设计为突破口,探讨自动化设计理论和方法,分析了如何在设计过程中进行设计语言的转换和如何进行设计步骤的耦合性分析及解耦,并通过相应软件的开发,验证了平面交叉口自动化设计的可实现性.     

一种基于模糊逻辑的多相位交叉口信号控制方法

提出了一种基于模糊逻辑的独立交叉口的信号控制方法。此方法计算简单,实现了周期、绿信比和相位顺序的实时改变,能有效地响应交通情况的随机性和不确定性。通过仿真对比,表明模糊控制优于现行的定时控制,提高了交叉口的通行能力。     

城市单点交叉口的信号配时优化研究

信号配时优化是提高交叉口服务水平的重要途径.文章系统地介绍了信号配时模型的现有研究成果,然后分析了Synchro仿真系统中信号配时优化模型、用于延误计算的百分比延误方法(PDM)模型、排队长度计算模型、停车次数计算模型、通行能力计算模型和服务水平等模型,并以延误、停车次数、排队长度组合成的综合性能指标对广州市天河北路与天河东路交叉口的当前信号相位、相序进行了全面的优化研究.应用Synchro系统优化后,最大车流量和通过能力比由1.24减小到1.02,平均控制延误由85.8 s减少到60.3 s,服务水平由F级提高到E级.     

单点交叉口信号控制及仿真

针对交叉口交通流运行的高度复杂性和随机性,提出了一种多相位模糊控制方案。即根据交警在指挥交通时的思想,是否对某相位放行以及是否需要给此相位绿灯延时,取决于此相位排队长度和下一相位排队长度的综合比较。也就是用当前相和后继相的车辆等待长度决定信号配时。与交警的控制目标一致,即尽可能地提高整个交叉口的通行能力,降低车流的平均延误。借助Matlab模糊逻辑工具箱设计了二维模糊控制器,并在SimuLink环境下以车流的平均延误为评价指标进行仿真。结果表明,在不同的交通时段下与常规的定时控制相比,显示出了模糊控制的优越性,尤其在低流量交通条件下。最后,分析了不同自调因子对模糊控制器控制效果的影响。     

交通信号PLC控制程序设计

PLC在工业控制领域具有相当的优势,得到广泛的应用.阐述了应用PLC实现交通控制的优越性;对PLC应用于交通信号控制系统的设计步骤进行了介绍;根据实际交通信号的控制要求 ,基于松下FP-X型PLC,给出了几种典型的交通信号PLC控制程序.