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。     

基于模拟退火的交叉口自适应信号控制优化研究

在车联网环境下,以交叉口车辆的平均延误时间最小为优化目标,通过神经网络预测各进口短期时间窗交通流到达情况,进而基于模拟退火算法提出了交通信号控制动态配时方法。选取成都市某一交叉口的实测交通流数据,在VISSIM环境下对COM进行二次开发实现了早高峰、平峰和晚高峰时段下的自适应信号优化控制,对固定信号配时情况和模拟退火优化情况进行仿真,结果表明基于模拟退火算法的自适应信号控制能够显著提高交叉口的通行能力。为进一步说明本方法的优越性,将结果与遗传算法优化结果进行对比,发现模拟退火算法结果更优,三个时段内车辆的平均延误分别节省了15.61s/veh、0.47s/veh和8.53s/veh,平均停车次数也分别降低了0.59次/veh、0.04次/veh和0.27次/veh,证明了方法的有效性。     

基于机动车比功率的单点信号配时优化模型

为减少车辆延误和交通排放,基于机动车比功率提出信号交叉口红、绿灯期间污染物排放因子的标定方法.根据运筹学和交通流理论,以车辆延误和排放最小为目标建立单点交叉口信号配时优化模型.考虑小汽车尾气中的CO、HC和NOx三种污染物,利用 VISSIM 软件设计交通仿真实验,使用MATLAB软件编制参数标定和模型求解算法,根据车辆行驶状况数据标定每条车道组每种污染物的两类排放因子,并验证双目标信号配时优化模型.结果表明,与仅降低延误相比,双目标优化模型所获最优信号配时方案能使车均延误降低19%、交通排放减少11%.研究成果能有效减少交叉口延误和排放,为建立考虑交通排放的干道信号配时优化模型奠定理论基础.     

考虑车速诱导及车辆到达特征的交叉口信号优化控制方法

为了解决相邻交叉口间的信号协调控制问题,针对有可变信息标志车速诱导的交叉口,提出了一种考虑车速诱导及交叉口上游路段车辆到达特性的交通信号优化控制方法.分析了不同交通规模、V/C、路段长度和诱导速度约束值的差异对该优化方法控制效益的影响,明确了该方法的适用条件.研究结果表明,非饱和交通(V/C0.86)及相邻交叉口路段长度在600 m左右时应用本方法优势明显,能够使停车次数和排队延误显著下降.本方法通过速度诱导和信号控制方案的调整来减少自上游驶来的车辆不必要的停车,提高交叉口的绿灯期间时间资源的利用效率,有利于信号交叉口通行效益的提升.     

基于ARRB模型的交叉口多目标信号配时优化研究

城市交叉口交通拥堵和机动车尾气排放是近年来城市发展面临的重要问题,而信号配时优化是提高城市交通运行效率、缓解车辆因频繁起停而加剧尾气排放的有效手段之一。本文基于ARRB模型下的信号配时设计方法,综合考虑效率与环境的双重目标,研究不同停车次数惩罚系数下的信号配时方案。同时,以成都市某大型十字交叉口为验证实例,结合VISSIM计算仿真,分析了交通延误、停车次数与排放、油耗的影响关系,继而得到了综合最优的停车次数惩罚因子与配时方案。该方案使延误和停车次数平均提高了36.4%,排放及油耗平均降低了19.4%。     

基于粒子群算法的道路交叉口信号配时优化模型——以昆明市为例

在现有交通资源下,利用交通信号的动态调控缓解交通拥堵是一种行之有效的方式。首先探讨了道路交叉口信号控制的空间和时间优化思路,在时间优化方面提出基于粒子群算法的信号配时优化模型。以昆明市学府路为例,在分析大量交通流数据的基础上,根据三相交通流理论,对交通状态进行划分并提出有针对性的控制策略。将信号配时优化模型应用于学府路3个相邻的关键交叉口。交通仿真和方案试运行结果显示,优化前后同步流状态下交叉口延误平均降低21.0%,车辆排队长度平均降低12.4%;堵塞状态下交叉口延误平均降低32.0%,车辆排队长度平均降低24.9%。这一结果表明该模型在道路交叉口信号配时优化中具有合理性和有效性。     

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。     

基于公交优先的信号控制优化理论研究

根据信号交叉口理论,在以往信号延误研究的基础上,考虑到公交车辆平均载客数远大于社会车辆平均载客数,以交叉口人总延误最小为系统优化目标,分析并推导了公交优先信号控制优化模型.运用该优化方法能够明显降低交叉口的人均延误,有效保证公交车的准时性,是减少公交车延误的一种可行、有效的方式,为进一步研究交通信号自适应控制方法和建立交通信号控制参数优化的性能指标函数提供了信息.     

交叉口配时方案实时优化与仿真系统研究

为了充分利用交叉口的时空资源,缓减拥挤,根据单交叉口的实时检测器数据,基于优化模型和仿真模型,以均衡交叉口的交通压力目标,开发了一款交叉口配时方案实时优化与仿真系统,来对配时方案中的周期、绿信比、相序进行动态优化.实测结果表明,与传统定时信号控制方式相比,优化后的交通信号配时控制效果更好,车辆平均延误时间更少.     

交叉口动态车道与交通信号协同优化方法

以往动态车道研究倾向于在固定信号配时或预先设定的信号配时方案下进行优化,无法充分利用交叉口的时空资源.本文根据实时交通需求,以交叉口车辆平均延误最小为目标,以信号周期、相位绿灯时间和车道数为约束条件,构建动态车道与交通信号协同优化模型.模型分两部分,第1部分考虑进出口道车道平衡,计算可行的动态车道备选方案,将备选方案的输出参数作为第2部分模型的输入参数;第2部分根据实时交通需求,生成动态车道优化方案和信号优化方案.将本文优化方法与传统信号配时方法进行比较,实验结果表明,本文模型能更好地降低交叉口平均延误,有效提升信号交叉口时空资源利用率.     

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城市道路交叉口各交通方式构成比例不同,对控制方案需求不一. 针对各种交通方式混行的信号控制交叉口,考虑道路使用率、出行者时间效率以及环境效益之间的协调关系,结合多目标规划模型的思想,以通行能力最大、车辆停车率及出行者平均延误最小为目标,以饱和度为约束条件,建立交叉口信号配时多目标优化模型. 根据不同交通状态下,各交通方式混合比例确定各性能指标的重要程度,最后运用遗传算法进行求解. 计算结果表明,配时参数多目标优化模型在综合性能指标下优于Webster算法,而且能较好地适应各交通状态的变化,使快、慢行交通协调运行.     

信号控制四路环形交叉口多进口协同放行方法

针对传统信号控制四路环形交叉口环内车辆间相互干扰对交叉口延误的影响,本文提出 1种多进口协同放行的信号控制方法.首先,基于元胞传输模型建立能描述信号控制四路环形交叉口车流特征的动力学模型;并在此基础之上,以交叉口延误为优化目标、配时参数为目标变量建立信号优化模型,利用遗传算法进行优化,从而得到信号配时参数;最后,通过实例对模型的适用性进行分析.结果表明：四路环形交叉口进口道左直车道分流渠化后,环道车辆延误明显降低;与单进口轮流放行方式相比,本文提出的多进口协同放行控制方法能有效降低交叉口车辆延误.     

基于关键交通流向的道路交叉口信号配时方法

研究适合道路交通现状的信号配时方法,对于提高道路交叉口信号配时的科学性、改善城市交通安全、缓解城市交通拥堵具有重要意义。首先,总结分析了现有信号配时方法的特点及其局限性。然后,针对当前具有代表性的Webster法和ARRB法的缺陷,考虑行人对信号配时的影响,引入关键交通流向概念和判断流程,并以此为基础计算交叉口信号周期和绿灯时间。最后,选取无锡市梁清路和钱荣路上的7个交叉口进行仿真验证和实地测试。结果显示,采用基于关键交通流向的道路交叉口信号配时方法能减少21.7%的车辆平均延误,23.9%的最大排队长度,以及12.8%的平均停车次数。     

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针对单路口交通流运行的高度复杂性和随机性,本文通过引入演化博弈理论和选择机制,以路口车辆平均延误时长最小为目标,提出了一种新的信号灯控制算法——基于演化博弈的单路口信号灯配时优化控制（EGSTOA）.为了评估方法的有效性,在VISSIM仿真软件中进行实验,并将该方法的控制效果与优化定时控制和基于遗传算法的控制效果进行比较.对比结果表明,使用EGSTOA方法有效降低了路口车辆平均延迟时长,改善了路口的控制效果.     

适于双周期的干道绿波信号协调控制模型

针对现有双周期干道绿波信号协调控制方法存在的不足,首先推导了适于双周期 协调控制的等式约束条件,其次详细分析了现有研究成果存在的缺陷,再次以双向权重绿波 带宽之和最大为优化目标,建立了适于双周期协调控制的绿波协调控制模型;最后以义乌市 望道路为例,利用VISSIM 仿真平台对比本文模型与改进MULTIBAND模型生成的协调控制 方案之间的优劣.仿真结果对比表明,相比于改进MULTIBAND模型,本文模型生成的协调控 制方案在高、中、低交通需求下均能够有效减少平均延误时间与停车次数,从而验证了本文所 建模型的有效性与实用性.     

基于概率的右转短车道信号控制交叉口延误模型

研究城市道路中常见的右转短车道信号控制交叉口车辆延误模型.该模型考 虑了交通流变化随机性导致的右转短车道交通阻滞问题,改进了现行美国通行能力手册 （HCM 2010）中将短车道视为独立进口车道的计算方法.本文应用概率论方法并结合交叉 口特性,同时考虑了短车道、交通流率和信号配时等因素影响,提出了一种改进的交叉口 延误估计方法.通过使用SimTraffic 微观仿真模型,应用交叉口获得的实测数据对模型进 行参数标定,验证了模型的有效性.研究结果表明,短车道对右转车辆延误有显著影响.尤 其在短车道长度小于2 辆标准车长的情况下,允许红灯右转（Righe-turn-on-red, RTOR）可 以有效缓解过饱和交通流问题并减少交叉口实际延误.     

基于混合车流的公路无控交叉口行车延误模型

为了预测公路无信号控制交叉口次要车流的平均延误时间,建立了由多种车型构成的混合交通流的行车延误模型．在对无信号控制交叉口车辆延误的形成过程进行系统分析的基础上,以可接受间隙理论为基础,采用概率分析方法,对由多种车型组成的混合车流特性进行了分析,在无控交叉口主路车流车头时距服从二阶Erlang分布条件下,建立了支路多车型混合车流的行车延误模型．通过与实际观测的支路行车延误对比分析,模型计算结果与观测的延误值接近,表明该模型较为符合公路无信号控制交叉口的实际情况．     

盐城市建军路单向(西-东)绿波控制

在对现有盐城市五个交叉口的交通情况分析基础上,指出其信号配时的不合理。通过比较设计前后道路通行能力的变化和延误的变化以及交通综合效应的改善,证明单向绿波协调控制能够在不增加各交叉口总延误前提下,使主干道上主流方向的车辆在规定车速下不间断的通过各交叉口,从而改善该主流方向的交通运行状况。最后对盐城市一条实际道路上的五个交叉口进行单向绿波协调控制设计。     

基于VISSIM仿真的平面交叉口信号配时方案比选分析

信号交叉口是城市路网的节点和交通关键,它的配时方法对缓解交通拥挤起到决定作用。首先介绍国内外信号配时模型,在对哈尔滨实际交叉El交通调查的基础上,运用4种模型进行配时方案设计,应用VISSIM软件进行仿真分析,得出美国HCM配时方法是最优配时模型。