干线协调控制方案的快速平滑过渡方法

为减少动态协调控制系统中因信号控制方案切换而导致系统产生的扰动,保证交通流的平稳运行,在综合考虑过渡时间和平滑特性的基础上,提出一种基于最佳相位差调整量控制方案的快速平滑过渡方法.该方法以使各交叉口相位差变化量最小为目标,优化计算得出各交叉口最佳相位差调整量,并以此为依据计算各交叉口在控制方案过渡期间的信号周期.仿真实验对比分析显示,当相位差变化量为40 s时,提出的方法与国外著名的Add和Subtract方法相比,车均延误指标分别下降了23%和11%,路网车均停车次数指标分别下降了9%和8%;此外,本文方法能够使干线协调控制方案最多通过3个信号周期快速地过渡到新方案,且过渡期间的控制效果优于Add和Subtract方法.      

适于不等双周期的干道双向绿波协调控制数解法

针对现有数解法研究主要适用于单周期控制方式的不足，本文提出一种适于不等双周期的干道双向绿波协调控制数解法，通过重新定义双周期控制方式，打破了双周期交叉口信号周期时长固定为公共信号周期时长1/2的局限，并归纳了双周期交叉口的2种协调类型。本文算法首先通过计算干道的公共信号周期允许变化范围，为各交叉口选择合适的信号周期控制方式；其次，通过分析双周期交叉口的协调特点，推导出适用于双周期交叉口的理想交叉口间距计算公式；然后，通过设定双周期交叉口各相位绿信比的分配比，实现协调方向相位绿信比的分配；最后，以最大调整偏移绿信比之和最小为优化目标确定绿波协调控制方案。算例结果分析表明，与双周期模型法和单周期数解法相比，本文数解法求解方案的干道双向延误时间分别减少16.0%与19.6%，停车次数分别减少15.1%与15.5%，特别是本文数解法的求解方案能使支路车流和行人过街的平均延误时间较单周期数解法分别减少46.0%与50.7%。可见，本文数解法能够获得理想的绿波协调效果，扩大数解法的适用范围，在减少交叉口延误时间方面表现出明显优势。     

进口单独放行条件的双向绿波数解法改进研究

为缓解城市干道交通拥堵,针对几何条件不对称、左转交通量较大、对向交通量不均衡的干道交叉口群,基于最大绿波带的设计理念,对进口单独放行条件的双向绿波数解法在理想交叉口间距取值范围的确定、不同信号相序组合下交叉口理想间距的计算、最优相序组合与最佳公共信号周期的选取、以及各交叉口绝对相位差的设置上存在的不足之处进行改进。算例分析表明,文中研究的改进数解法与改进前相比,由西向东绿波带宽提高了14.30%,由东向西绿波带宽提高了7.18%。     

信号交叉口不对称交通流的优化控制方法

为了改善不对称交通流导致信号交叉口进口道交通负荷分布不均、通行效率低下的问题,对交叉口对向交通流的分布形式及其适用的相位方案进行了分析,建立了信号周期动态相位方案的生成规则,并以综合交通效益最大为目标建立了交叉口不对称交通流的动态相位信号控制参数优化模型,并给出了其求解算法.分析了不对称系数大小及其阈值变化、不对称信号周期比例对优化方法的影响,并以哈尔滨市红旗大街-淮河路交叉口为例,VISSIM仿真结果显示,采用动态相位优化方法后,该交叉口的车均延误、平均排队长度和停车率等评价指标下降了27.8%以上,验证了动态相位优化方法的有效性.该方法能减少直行车流的停车等待时间、避免交叉口部分进口方向时空资源的空耗,有利于信号交叉口通行效益的提升.     

基于非线性优划的干道交通信号过渡模型研究

传统的干道协调系统中,干道信号控制方案间切换将会产生车流中断或扰动,无论是多时段控制、感应控制或自适应控制都存在这样的问题。针对传统过渡方法不是建立在优化过渡时期评价指标的基础上以及为了提高城市干道信号控制过渡时期车流的运行性能,建立了基于干道总延误最小的非线性约束过渡模型。通过同步式调整干道各交叉口的过渡周期长度与相位差来优化干道系统过渡时期性能,考虑车流离散因素对干道延误性能的影响,并通过改进的遗传算法求解。最后采用Visual C++调用仿真软件VISSIM内部COM接口进行案例分析。结果表明,与传统过渡方法两周期、三周期、减法（Subtract）、短路径（Shortway） 相比,所提出的过渡方法使道路延误性能平均提高了19.6%, 15.2%, 10.5%, 9.8%。该方法在大范围的交通和几何条件下的表现具有一定优势,在保证干道过渡延误性能的同时也给干道提供了最优的绿波带。     

基于模式搜索算法的交叉口信号配时优化研究

交叉口信号配时优化,对提高城市道路的通过能力,缓解城市交通拥堵,具有重要意义.本文研究了相对固定周期条件下,交叉口信号配时随道路上交通流量变化而调整的优化算法.以各相位各进口道上总的延误时间最小为目标,并考虑了最小绿灯时间和饱和度限制约束条件,构建了城市单点交叉口信号配时的非线性模型,为设置交叉口信号配时提供了新的方法--模式搜索算法.利用模式搜索算法对模型进行求解得到配时方案,并将得到的配时方案和传统的Webster算法得到的配时方案进行比较.研究结果表明:模式搜索算法在解决单点信号交叉口信号优化控制方面具有较好的实用价值.     

城市交通线控多时段配时方案过渡算法研究

随着城市交通问题的日益突出,信号配时方案的频繁过渡以及交通信号优先技术的推广应用,科学合理地实现信号配时方案的过渡,有利于进一步提高城市交通系统的运行效率.针对TSIS交通仿真软件提供的3种过渡算法,以3个交叉口多时段线控系统为例,以控制延误作为评价指标,对早高峰前后2种过渡场景进行了研究.研究发现算法1路网和干道控制效果优于算法2和算法3,而后两者有利于减少支路车辆控制延误.     

考虑服务水平可靠度的单点交叉口信号配时研究

为实现单点交叉口在满足一定服务水平可靠度需求下的信号控制方案,使交叉口信号配时更合理、更符合实际,使用连续型概率分布模型分析刻画交叉口进口道车辆到达率的随机性;在考虑车辆到达率随机性的基础上,研究考虑服务水平可靠度的信号配时模型。文章把服务水平可靠度作为信号控制交叉口可靠性指标,研究其与车辆到达率随机性的关系,借助信号配时约束条件,建立信号配时模型;利用概率论方法,推导给定服务水平可靠度指标下的周期时长和绿灯时间的计算公式。仿真验证表明,该计算方法能实现交叉口在满足一定服务水平可靠度需求下信号控制方案,达到使交叉口信号配时更加合理、更有效、更符合实际的效果。     

基于短时交通流预测的单交叉口自适应控制

针对城市孤立交叉口交通流量未饱和的情形,为了使单交叉口控制方案适应于动态变化的交通流,提出了一种基于K近邻短时交通流预测的单交叉口自适应控制策略。首先依据路口历史交通流量数据预测未来5 min的交通流量,计算信号周期;然后建立以最大周期、相序、最大相位时间为参数的单交叉口自适应控制模型,根据实时的交通状态信息自动地调整相位顺序、最大相位时间和绿灯延长时间;最后使用VISSIM4.3软件,对广州市南沙区某单交叉口进行仿真,以车辆平均延误时间作为评价指标,与固定定时和分段定时控制方法相比较。仿真结果表明:本文方法的车辆总平均延误时间与固定定时和分段定时控制方法相比分别减少35%和15%,有效提高了交叉路口的车辆通行效率。     

叠加放行信号控制方式适用条件及效益评价

在不考虑右转机动车通行相位的前提下,按照同一相位内不同方向交通流不冲突原则,得到了叠加放行4种基本相位相序方案,并分析了不同相位相序方案流量比适用条件及其它相关影响因素。根据叠加放行相邻相位交通流特点,给出了叠加放行各个相位关键车道组流量比、周期相位损失时间、信号周期确定方法,在此基础上建立了相位有效绿灯时间算法模型。采用最小信号周期、关键车道组总流量比等参数指标,对单口放行、对称放行、叠加放行3种信号控制方式效益进行了评价。最后结合实例,运用理论计算及VISSIM软件交通仿真两种方法,进一步验证了叠加放行信号控制方式在缩短信号周期、减少交叉口交通延误等方面发挥出的作用。研究结果表明：当交叉口进口车道流量比符合一定条件时,采用叠加放行信号控制方式,周期相位数增加但周期损失时间不变,而且通过灵活选取相位相序方案组合形式,可以充分利用道路时空资源,有效提高交叉口的通行能力。     

新型智能控制系统研究

本文从实际应用的高度出发，基于传统控制方法和智能控制思想，提出了一种新型智能控制（ＩＣ）结构，并应用小增益定量为闭环自学习智能控制系统建立了稳定性分析，给出了ｌ＾∞稳定性结果。该控制器已成功地应用于一温湿度自动控制系统，效果良好。     

一种实用智能控制器的设计

本文根据专家控制和模糊控制的特点，将专家控制技术与模糊控制技术结合起来，设计了一种简单适用的智能控制器，解决了单纯模糊控制中存在的问题。仿真结果和在炉温控制的实际应用中证明了该方法的有效性。     

一种智能动态矩阵控制研究

本文研究了一种新型控制算法──智能动态矩阵控制算法。文中提供了计算方法并进行了仿真研究。重点讨论了该算法在对象参数和时滞等发生时的鲁棒性。与常规动态矩阵控制相比,该算法具有良好性能且无需复杂计算,很适合于工业控制应用。     

基于Fuzzy - PID汽油机怠速控制器的设计

通过对汽油机怠速工况的分析,采用PID与模糊控制相结合的复合控制策略,即在大偏差范围内采用模糊控制,小偏差范围内转换成PID控制,使系统在较大误差时追求速度,在较小误差时强调精度.仿真结果表明:该控制策略使系统实现了快速、平稳、无误差跟踪的特性,怠速工况的控制精度大为提高,系统的控制品质大为改善.     

城市交通感应控制综述

城市交通感应信号控制是一种重要的交通信号控制方法,目前被国内外许多中小城市广泛应用。简略介绍了传统的感应控制方法,重点论述了基于绿时有效利用率的感应控制、基于模糊控制和绿时有效利用率的全感应控制、具有相序优化功能的全感应控制等几种改进的感应控制算法的基本原理、控制过程及线圈安装位置,分析了各种感应控制方法的延时策略。分析了定时信号控制和感应信号控制的优缺点,最后对感应信号控制的进一步研究提出了几点看法。     

公路工程造价控制的有效途径

控制工程造价的前提是工程造价的合理确定,而合理确定工程造价的基础是正确地编制工程造价。对公路工程造价控制的有效途径进行深入阐述,对其实际操作大有裨益。     

一种基于CARMA模型的鲁棒广义预测控制算法

本文基于CARMA模型提出了一种鲁棒广义预测控制算法。该算法在有色噪声情况下,不必 估计噪声多项式C,且只解一个Diophantine方程即可获得满意的控制效果,特别是与现有基 于CARMA模型的改进广义预测控制算法比较,它还具有能克服随机负载扰动的优点。各种 情况下的仿真结果表明,本算法控制效果好,鲁棒性强,计算量小。      

车辆自适应巡航控制算法的设计与仿真

为实现智能车辆的自适应巡航功能,基于车速跟踪及PID控制理论设计了具有上下两层结构的自适应巡航控制系统.下层控制器根据上层控制器计算出的期望车速对节气门开度和制动力矩进行协调控制.在保证控制精度的前提下简化了算法.多种工况下的仿真实验表明控制器的控制效果良好.     

公路工程监理的三控制

公路工程监理工作是公路工程建设中保证工程质量合格、工期按时完成以及造价合理的重要手段。通过对公路工程监理工作主要内容的论述,分析了影响公路工程质量的主要因素,论述了工程质量控制、进度控制、费用控制的工作重点,为实施依据承包合同的质量、进度费用的有效控制提供借鉴。     

水位系统在线预测控制

介绍以PCT-Ⅲ型过程控制设备为对象,以组态王软件为平台,对水位实现在线预测控制.根据理论给定液位与通过牛顿7017模块实际采集液位作比较,应用优化算法,先预测下一步的液位,然后进行比较计算修正在线控制液位,使液位按照预定的轨迹到达给定液位.实验证明预测控制水位响应速度快,相对PID控制来说没有超调,比较精确,得到满意的控制效果.