适应中国国情的城市智能化交通信号控制算法研究

智能交通系统（Inteligent Transportsation System,简称ITS）就是将数据通信、计算机网络、自适应控制、信息检测等现代高等科技技术,有效地应用于道路交通运输及其管理所建立的一种实时、准确、高效、大范围、全方位发挥作用的交通运输管理系统。它是充分发挥现行交通基础设施的潜力和路网特点,提高交通运输及其管理效率,保障交通安全、缓解交通拥护的有力措施。作为近期中国城市交通管理的重要手段。“智能化交通信号控制系统”是未来中国城市交通管理以及ITS应用技术的重要发展方向,本旨在针对我国现行城市路网的结构及交通流特点对其核心控制算－－“城市智能化交通信号控制算法”的研究展开讨论。     

我国多层分布式交通信号控制系统结构的研究

现在我国大部分城市出现了多种交通信号控制系统并存的情况，由于这些交通信号控制系统来自不同国家的不同生产厂商，系统内部的结构和通信协议、控制命令格式等部不尽相同，因此不能满足统一进行交通信号控制管理的需要。本通过对几个典型交通信号控制系统的结构分析，提出我国多层分布式交通信号控制系统结构，并且对构成系统的各个部分的功能进行了讨论，从而达到既能够兼容多个交通信号控制系统，又能够独立发挥交通信号控制系统的功能的目的。     

城市轨道交通信号控制及其车辆发展动态

城市轨道交通包括了地铁、轻轨、有轨电车和市郊铁路等不同形式的交通系统。它具有运量大、速度快、安全准点、平稳舒适、污染小等优点。而要发挥其独特的优势。自动化、智能化的信号控制系统及其先进的车辆是必不可少的。     

基于MP与MPC相结合的分布式交通信号控制研究

依托于最大压(Max Pressure,MP)分布式信号控制特性,结合已建立的实时排队长度预测模型,利用模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)进一步对修正后的MP信号控制策略进行滚动反馈优化,提出了MP与MPC相结合的分布式信号控制方法. 模型验证结果表明：MPC嵌入后,MP优化下的交叉口1 与交叉口2 延误分别降低了13.47%、15.35%;并且对比了MP绿信比分配权重修正前后对控制输出的影响,优化后瓶颈路段的车道4 和车道10 的排队溢出次数分别从6 次和9 次降低为0 次,表明修正后MP绿信比权重的信号优化策略更能有效防止排队溢出现象的发生.     

基于MP 与MPC 相结合的分布式交通信号控制研究

依托于最大压(Max Pressure,MP)分布式信号控制特性,结合已建立的实时排队长度预测模型,利用模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)进一步对修正后的MP信号控制策略进行滚动反馈优化,提出了MP与MPC相结合的分布式信号控制方法. 模型验证结果表明：MPC嵌入后,MP优化下的交叉口1 与交叉口2 延误分别降低了13.47%、15.35%;并且对比了MP绿信比分配权重修正前后对控制输出的影响,优化后瓶颈路段的车道4 和车道10 的排队溢出次数分别从6 次和9 次降低为0 次,表明修正后MP绿信比权重的信号优化策略更能有效防止排队溢出现象的发生.     

实时自适应交通信号控制优化理论模型

通过对交叉路口交通流到达和排队延误规律的研究,提出了一种新的交通信号控制理论,此理论把交通延误和停车次数综合为一个性能指标,称为PI值,建立了以PI值最小为目标的交通信号配时优化理论模型,该信号配时方法与通常采用的单点自适应信号控制方法的区别在于不但考虑了交通延误,而且考虑了停车次数,实现对交通延误和停车次数两个指标的优化,从而保证了以车队形式到达的交通流可以不间断地通过交叉路口,由于以实时交通流的到达规律为依据进行信号优化配时,因此,该信号配时优化模型又是实时自适应交通信号控制优化模型。     

一种基于迭代学习的自适应交通信号控制方法

迭代学习控制作为数据驱动控制的一个分支,经历二十多年的发展,无论在理论研究,还是在实际应用上都取得了丰硕成果. 本文以交通信号系统为被控对象,利用迭代学习控制和模糊理论的核心思想,设计基于数据驱动的信号交叉口自适应控制器,使交叉口的通行能力得到显著提升. 信号控制的关键规则采用模糊迭代理论,通过迭代学习使得信号控制策略适应交通流的不断变化,通过模糊理论处理交通系统中的不确定性和随机性,从而避免对复杂交通系统的建模,发挥了数据驱动的无模型控制优势. 最后,使用基于VISSIM的仿真平台对算法的有效性和实用性进行验证. 仿真结果表明,基于迭代学习自适应交通信号控制方法的控制效果优于定时控制和感应控制.     

北京市交通信号控制系统发展规划研究

智能交通系统（ITS）已成为当今世界各国交通管理与技术发展的方向，交通信号控制系统具有数据采集功能和对交通流的组织与控制作用，使其成为ITS系统的重要组成部分，但是，由于技术，经济，管理，经验等历史原因，使得北京交通信号控制系统建设具有时间跨度大，系统类型多，技术不兼容，设备技术与状态不一致等特点，特别是近年来大规模的城市道路等基础设施建设对系统的整体性和完整性破坏比较严重，另一方面，小汽车化发展趋势及造成的交通拥堵对控制系统的作用和功能提出了更高的要求，如何最大限度地发挥已有的交通信号控制系统和设备的作用，尽可能满足交通发展的需要，并使其纳入北京智能交能管理系统，充分发挥智能交通管理系统的整体效益，毁是交通发展的现状需求也是现代化交通管理技术的发展趋势，同时也是北京市道路交通管理面临的一项极其重要的任务，本在分析研究的基础上，提出了北京市交通信号控制系统的扩建，恢复和系统整合的发展规划建议。     

基于强化学习下城市道路交通信号控制研究

随着现代城市的人流和车流的不断增加,交通拥堵问题越发地突显出来,而交通网络中对交通流的疏通主要是依靠对交通信号的有效控制,所以,完善和优化交通信号的控制是缓解交通拥堵的关键措施.同时,随机性和动态性是交通流的特点,而交通信号控制归根到底的问题是顺序决策,由此在交通流管控过程中应用强化学习是行之有效的措施.也就是说,将城...     

混合交通条件下模糊逻辑在交通信号控制中的应用

交通信号控制是一种被广泛应用于交叉路口的交通管理手段，用来实现对车辆及行人的通行时间和延误的最小化。对于各个接近路口的交通流，交叉路口的信号控制充分利用道路提供的空间，通过分配时间间隔来控制车辆的移动。在印度尼西亚，主要使用定周期信号控制。定周期信号控制就是所有的信号配时参数事     

过饱和交叉口交通信号控制动态规划优化模型

为满足过饱和交叉口信号控制的需求, 应用动态规划理论, 建立了过饱和交叉口信号控制优化模型, 界定了模型的阶段、状态变量和决策变量, 推导了平均排队长度状态转移方程和控制器状态转移方程, 确定了基于交叉口不同饱和状态的目标函数与约束条件, 提出了模型优化框架。非饱和状态以最小化延误为控制目标, 饱和状态和过饱和状态以最大化通行能力为控制目标。通过迭代运算判断保持或者切换当前相位, 并将控制效果实时反馈以调节下一阶段信号配时方案。以秦皇岛市某交叉口为例, 基于实际采集数据得到了非饱和、饱和与过饱和3种状态的交通流量, 应用动态规划模型获得配时方案, 并与TRANSYT方法给出的配时方案进行了对比分析。分析结果表明: 在非饱和状态下, 采用动态规划模型计算的平均延误、饱和度、平均排队长度分别为49.3s、0.76、13.7veh, 采用TRANSYT方法计算的对应值分别为52.0s、0.78、14.4veh; 在过饱和状态下, 采用动态规划模型计算的饱和度与平均延误分别为0.85、78.5s, 采用TRANSYT方法计算的对应值分别为0.86、82.5s, 但对应的平均排队长度为27.3veh, 略优于动态规划模型的27.6veh; 饱和状态控制效果与过饱和状态控制效果类似。可见, 采用动态规划模型可以有效降低交叉口饱和度, 减少各相位不同进口道车辆的平均延误。     

基于模糊神经网络的交通信号控制

本提出一种将模糊控制与人工神经网络和结合的自组织学习方法对交通信号进行实时控制。该方法以模糊神经网络为核心，应用在线滚动学习模型生成交通信号配时方案。这种方法克服了现有控制方法需要大量的数据传输，准确的数学模型等缺陷。中应用微观交通仿真系统对模型进行了校验，仿真结果表明该方法有效。     

防火隔离门智能化控制系统的研究

智能化的防火门控制系统，是用数字电路取代传统的开关电路，实现了单机与中控台之间经由通信网络而进行的总体控制。该系统能较理想地完成防火门的和种动作控制，具有的可靠性，同时大幅度降低了生产成本。     

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.     

基于模糊控制的城市交叉路口群信号控制及仿真

提出一种基于模糊逻辑控制的交叉路口群信号控制器, 通过收集由交叉路口检测器获得的车流量信息制定模糊控制规则, 给出交叉路口绿灯相位和相位转换次序, 以控制路口信号, 并与相邻路口的信号进行协调。仿真结果表明, 该控制器能适应多个路口的车流变化, 减少车辆平均延误。     

城市轨道交通信号控制方式研究

在城市轨道交通系统中，信号系统是保障运输安全与提高运营效率的重要设备。信号系统设备的选型直接关系到城市轨道交通项目建设的投资、项目建成后的运营能力．运营成本．以及系统的维修成本。因此，信号系统在城市轨道交通系统中具有重要的地位。     

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。     

磁悬浮控制原理研究

磁悬浮列车是面向未来的交通工具，其最基本的设计指标包括乘坐舒适性、运行效率、可靠性、运输能力以及与周围环境的兼容性等。要实现这些指标首先必须要有一个高质量的悬浮控制系统。悬浮控制系统包括传感器、控制器和功率放大单元等部分，控制器接收来自传感器的间隙、加速度以及电流等信号，根据控制算法生成控制信号，功率放大器将控制信号转化为电磁铁电流，最终使电磁铁和轨道之间保持稳定的间隙。