基于遗传算法的交通仿真模型参数校正方法研究

参数校正是交通仿真模型应用中的重要环节。基于遗传算法设计的交通仿真模型参数校正方法，可以在交通仿真软件VISSIM平台中结合实际交通调查数据对其进行验证。结果表明，采用该方法校正后的仿真模型参数能够更好地符合实际道路交通状况．且能有效地减少参数校正的仿真试验次数，同时该研究结果也可以推广应用于其他类型的交通仿真模型中去。     

基于IAGSO 算法的VISSIM 模型校正研究与实现

微观交通仿真能够再现城市道路交通状况,其关键步骤是建立仿真模型.为使 模型最大程度地反映实际道路运行状况,需要对所建立的模型进行校正.首先本文设计了 改进的自适应步长的人工萤火虫算法（IAGSO）和以排队长度为指标的目标函数.然后,设 计了基于IAGSO 算法的VISSIM 模型参数校正的方法.最后,设计和实现了基于B/S 结构 的交叉口仿真分析系统,应用VISSIM 对北京市某交叉口建模,利用系统对此模型进行参 数校正,比较模型校正前、校正后和现场调查的四个进口方向的排队长度.通过比较结果 验证了基于IAGSO 算法的VISSIM 模型参数校正的有效性.     

基于道路速度-排队长度的VISSIM参数标定 建模与算法

VISSIM作为一种微观交通软件,被广泛的应用于城市交通仿真中。在实际应用中,VISSIM参数标定是基础工作。虽然存在很多标定方法,但是标定方法都以单目标或者单一指标为主,本文提出基于道路速度-排队长度的标定模型,通过MATLAB调用VISSIM的COM接口进行二次开发,设计惩罚函数,并利用遗传算法进行模型求解。将本文方法应用于成都德胜路三个交叉口的VISSIM仿真参数标定中,仿真表明本文参数标定模型和算法既降低了整体误差,也防止了个别交叉口或道路与实际测量差别较大的情况。     

城市路口交通状态判别方法研究

为客观、有效地评价城市路口交通状态,选择平均最大排队长度、饱和度、平均车辆延误、速度比等4个对城市路口交通状态变化最为敏感且容易获取的参数作为评价指标,选取Relief F算法对所选取的评价指标进行权值判定,设计了基于模糊FCM聚类的综合判别模型,并借助VISSIM交通仿真软件对路口交通流状态进行了仿真。结果表明:改进的W-FCM判别方法相比于传统的神经网络判别法,总体误判代价降低了47.5%,判别精度提升至96.7%,改进的判别方法具有较强的可行性。     

基于SOGA的VISSIM仿真模型参数标定方法

微观交通仿真模型是对交通系统进行管理、控制和优化的重要试验手段和工具,而微观交通模型的参数标定是确保微观交通仿真模型能真实、直观地反映交通流运行情况的必要前提.针对遗传算法(GA)的不足,提出了基于自适应正交遗传算法(SOGA)的微观交通仿真模型参数标定方法.选取应用较为广泛的VISSIM仿真模型作为基础平台,给出了该优化方法中染色体的编码解码、适应度函数和自适应正交交叉算子的详细设计.最后将算法应用到北京市荣华中路与荣京西街交叉口模型参数标定中,通过与GA算法、正交试验法对比,SOGA算法得到的适应度函数值为19.43,优于其他标定算法的适应度函数值;同时,SOGA算法迭代时间比GA算法少了40.5%,验证了SOGA算法在VISSIM参数标定上的优越性.     

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.     

基于遗传算法的交通信号多层模糊控制模型研究

针对城市交通信号控制问题,提出了一种基于交通需求强度的单路口多层模栅控制模型,第一层用来判断路口的交通需求强度;第二层为相位优化层,主要完成相位优化功能;第三层为绿灯时间优化层,用来确定各个相位的有效绿灯时间,针对模糊控制模型中隶属度函数优化的问题提出了利用遗传算法进行模糊控制模型中隶属度函数的优化模型,确定了遗传算法各类参数的计算方法,通过与普通多层模糊控制模型仿真的比较,结果表明本文提出的基于遗传算法的多层模糊控制模型具有较好的控制效果.     

SPSA算法在微观交通仿真模型VISSIM参数标定中的应用

微观交通仿真模型在交通系统管理、控制和优化中得到了广泛的应用. 然而微观交通仿真模型参数标定是一项复杂且系统的工作,特别是对于较复杂网络,其参数标定耗时长,且不容易找到最优解. 本文选取了应用较为广泛的VISSIM仿真模型作为基础平台,针对遗传算法（GA）的不足,建立了基于同步扰动随机逼近（SPSA）算法的微观仿真模型参数标定方法,并实现了程序的自动化标定;最后将该方法应用于北京市快速路仿真模型的驾驶员行为参数标定中,以速度的相对误差平方和作为收敛函数,通过对比GA算法,SPSA算法收敛速度快1.7倍,且在标定后的流量检验中相对误差的平方和小0.16,验证了SPSA算法在VISSIM参数标定上的优越性.     

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微观交通仿真模型在交通系统管理、控制和优化中得到了广泛的应用. 然而微观交通仿真模型参数标定是一项复杂且系统的工作,特别是对于较复杂网络,其参数标定耗时长,且不容易找到最优解. 本文选取了应用较为广泛的VISSIM仿真模型作为基础平台,针对遗传算法（GA）的不足,建立了基于同步扰动随机逼近（SPSA）算法的微观仿真模型参数标定方法,并实现了程序的自动化标定;最后将该方法应用于北京市快速路仿真模型的驾驶员行为参数标定中,以速度的相对误差平方和作为收敛函数,通过对比GA算法,SPSA算法收敛速度快1.7倍,且在标定后的流量检验中相对误差的平方和小0.16,验证了SPSA算法在VISSIM参数标定上的优越性.     

交通干线信号灯配时的公共周期优化方法

信号周期作为交通信号控制的首要参数,在信号配时中起着关键作用,但目前大多数信号配时方法都将重点放在绿信比和相位差的优化,在计算周期时主要仍沿用经典的韦伯斯特(Webster)配时法。因此,对交通干线多路口协调控制中的信号灯配时参数公共周期进行研究。 首先考虑相邻交叉口间距对信号周期的影响,再通过拟合信号周期与车辆延误、通行能力的关系,确定公共周期的可调整范围;同时建立公共周期关于车辆延误、通行能力的双目标模型,在约束条件下利用遗传算法在MATLAB中对其进行求解;最后在微观交通仿真平台VISSIM中搭建以四个交叉口组成的干线系统,对本文所提出的方法进行实验验证。仿真结果表明,该公共周期优化方法相比改进的F-B法,在车辆延误上降低了11.2%,在通行能力上提高了2.1%。     

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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.     

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本文提出了利用Excel VBA作为主控程序将VISSIM与MATLAB进行集成构建仿真平台的方法,解决了直接对VISSIM二次开发编程难度大、耗时长的问题.该方法综合Excel VBA与VISSIM、MATLAB的接口编程容易,且MATLAB具有强大的工具箱、库函数和擅长处理矩阵的优点,其中VISSIM和MATLAB作为Excel VBA的调用对象,利用MATLAB编制新建交通控制模型的代码,利用VISSIM模拟车流运行和提取各种交通运行性能指标.具体地,VISSIM与Excel之间采用COM数据通讯接口进行集成,Excel与MATLAB之间采用Excel Link扩展接口进行集成.采用这种方法建立的交通控制仿真平台为研究验证新型的交通控制模型提供了有效途径,最后给出了一个基于该控制仿真平台建立的Q学习配时优化模型的实例.     

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快速公交是解决城市交通问题的有效手段,公交信号优先对于提高快速公交运营效率具有重要作用。具备公交优先功能的快速公交沿线路口协调控制有较高的复杂性,为此,本文提出了一种关键参数抽取方案,针对快速公交全线路路口信号优先控制,给出了定周期下优先感应控制方案和优先评估体系,通过分时段遗传算法实现了信号控制参数与车辆调度参数的协调优化,达到了公交优先与社会车辆理想通行的综合最优控制效果,以北京市南中轴BRT为例,应用VISSIM交通软件进行仿真,通过与其它多种控制方案优先效果的比较,验证了本文方案良好的控制效果。     

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传统的交通信号控制优化和路口几何渠化或路口扩展在现实中可能遇到许多局限。有些路口由于土地使用的限制,实际无法采用路口几何渠化或扩展的方式来缓解路口的严重拥挤的程度。交通流量转移措施也许是一个可行的方法,但其影响因素和适时方案很难依靠观测数据确定。结合观测数据,提出运用微观交通仿真的方法,判定需要转移的交通走向和选择路径,以降低路口延误和多选择路径旅行时间为目标,评价交通流量转移措施并估计转换量的最适应范围。研究以位于俄亥俄州辛辛那提地区的Galbraith Road and Colerain Avenue (US-27) 路口及其相关可选择路径作为试例,进行数据采集和分析,并运用了微观交通仿真软件VISSIM、公路通行能力分析软件HCS2000和Synchro进行微观路口延误和选择路径交通模拟评价。为提高结果的可释和易解效能,本研究提出交通转换比例、延误变化、选择路径旅行时间变化与服务水平变化的一体化曲线。评价结果显示了交通转移措施的可能效果。最后,讨论了实现交通转移的标志导向系统。     

基于VISSIM软件的淮安市翔宇大道交通仿真

国内目前的主流交通仿真软件都是从国外引进,如果对交通仿真模型关键参数不加以修正,仿真必将造成一定的误差。因此在具体应用时,需要对交通仿真模型的相关参数进行标定,使仿真模型符合我国的实际交通状况。以淮安市翔宇大道为例,利用VISSIM软件构建交通仿真模型,研究如何构建符合当地实际交通状况的交通仿真模型。     

单路口感应信号控制优化设计及其仿真

为有效解决平面交叉口的交通信号控制问题,提高交叉口交通信号控制效率,使交叉口具有最高的通行能力和最小的延误,就必须综合利用不同检测信息。文章借助于VISSIM软件,提出了一种新的感应信号控制方法．并对单个路口进行感应信号控制优化设计,最后运用VISSIM软件对所设计的感应信号控制进行了仿真分析。     

车道拥挤收费与信号控制组合优化模型研究

针对设有公交专用车道的城市道路,在交通过饱和状态下,为了提高道路通行能力,允许私家车以收费模式驶入公交专用车道,以缓解交通拥堵,建立了基于拥挤收费的交通信号控制模型.模型分别计算了公交专用车道和常规车道的行程时间及相关联交叉口的总体排队延误,另外对公交专用车道设置了临界密度.该模型在保证公交专用车道交通服务水平的前提下使所有车道的路段行程时间及路口排队时间最短,最后利用遗传算法和VISSIM仿真相结合对模型进行了求解.结果显示了车道拥挤收费和信号控制组合优化模型的有效性,降低了车辆排队延误.     

基于信号交叉口车头时距分布的VISSIM仿真参数校核研究

为了提高微观交通仿真评价分析的精度和可信度,需要根据实际交通情况对微观交通模型 关键参数进行校核。校核分析了VISSIM 微观交通仿真模型中关键驾驶行为参数和车辆动力性能 等参数,选取信号交叉口车头时距作为仿真校核目标参数,提出了信号交叉口仿真参数校核流 程。通过实际调查重庆市多个信号交叉口,统计得到车头时距分布关系,对仿真校核流程进行了 实例验证。实例验证结果表明,经过参数校核后构建的仿真场景与实际交通运行状态相吻合,以 此进行仿真评价分析具有较高的可信度。     

隧道交通事故自动检测仿真研究

采用VISSIM交通仿真软件,对城市隧道内的物理环境进行仿真,可设计出一种基于交通流参数的交通事故自动检测方法。该方法可以方便、快捷、准确地判断隧道内的交通运行状况,因而具有一定的实用价值。     

基于VISSIM仿真系统构建3D交通环境

阐述了运用VISSIM仿真系统构建3D交通环境的方法和过程,为VISSIM仿真系统的应用提供参考。介绍了仿真背景图、VISSIM的3D信号灯以及3D交通环境的要素和实现方式。利用VISSIM的可选模块V3DM建模时可分为两类模型,重点介绍了第I类3D模型的建立。总结了避免发生模型错位的注意事项和解决方法,即在缺少背景矢量文件的情况下,利用AdobePDF虚拟打印机将路网信息打印到pdf文件,并通过Illustrator软件输出得到仿真路网的dwg文件。以武汉市建设大道为例,实现了逼真的3D交通环境效果。