城市干道双向绿波协调控制方法

为了进一步提高城市干道双向绿波协调控制效果,以大量的实际工程经验为基础,总结了目前我国大部分城市干道双向绿波协调控制存在的主要问题及适用条件,提出了一种适用于不同交叉口群放行方式的双向绿波协调控制新方法,并结合某大城市实际工程案例进行了验证分析。结果表明,采用所提出的新方法后,路段行程时间缩短了47%以上。     

干道信号协调控制优化方法

针对干道信号协调控制中控制策略及其控制优化参数设置上存在的问题,考虑到智能控制中Sugeno模糊推理所具有的复杂系统动态性能表达能力和神经网络控制方法所具有的学习能力,结合两者的优势建立了1种基于模糊神经网络的交通信号协调控制模型,实现对绿信比与相位差的优化,使用微观交通仿真软件Vissim对干线交通进行了仿真研究,仿真结果表明,该方法能更为有效地减小平均车辆延误。     

非对称放行方式下的干道双向绿波协调控制

通过对对称放行和非对称放行两种方式下的双向绿波设计进行比较,针对非对称放行方式的特点,根据绿波协调控制需求,进行独特的搭接相位设计,并在相位差的计算过程中考虑各路段行驶车速和红灯排队车辆的影响.在此基础上,提出了一种新的干道绿波协调控制实用设计方案,并通过其在昆明市滇池路上的应用验证了其准确性与有效性.     

基于Synchro仿真的城市干道交通信号协调控制优化

为了提升城市道路交通通行能力,缓解城市交通干道交通压力,对交通干道进行双向信号协调联动控制.首先综合考虑交叉口排队因子、流量因子和周期长度因子,根据可协调阈因子划分协调控制子区.其次,为有效缓解交通干线协调方向车流饱和度不均匀现象,灵活错开绿灯启动时刻,更好匹配车流到达时间,合理设置搭接相位,增加双向绿波带宽.然后,根...     

考虑次干道出入车辆和行人过街影响的单向绿波相位差优化方法

针对干线绿波控制效果受次干道出入车辆和行人过街影响的实际问题,首先在分析上游次干道左转车辆对下游交叉口排队影响的基础上,将两相位排队消散模型改进为4相位排队消散模型,并依据该模型对传统相位差进行优化;然后分析行人过街对干线车流的影响,采用加权平均法计算车辆因行人过街干扰而产生的时间延误,并据此进一步对相位差进行优化.最后利用Vissim进行仿真验证,结果表明:改进的绿波控制优化方法和传统绿波控制方法相比,车均延误减少了20.5%,车均停车时间减少了17.6%,车均停车次数减少了8.7%,平均行程时间减少了3.5 s,对于干线绿波协调具有更好的控制效果.      

进口混合放行下的城市干道信号双向绿波协调方法研究

考虑不同交叉口平面几何特点与交通流运行特性及所选信号相位的差异性,提出一种混合放行方式下的干道交叉口群双向绿波协调控制模型,使各交叉口信号不受放行方式的制约,在获得协调方向最大绿波带宽的条件下,兼顾不同方向实际带宽需求,避免了对称放行模型MULTIBAND (MAXBAND)中兼顾双向绿波带等宽而造成某一方向富余绿波的舍弃或浪费.相比进口单独放行方式下的双向绿波协调控制方法,具有更高的科学合理性和广泛适应性.以深圳市横坪路-中山大道-深汕路干道为例,通过VISSIM仿真评价结果表明,该模型改善效果更为显著.     

基于Paramics的城市主干道分段绿波协调控制研究

中心城区主干道是城市道路网的骨架,主要承担着联系重要交通枢纽、重要生产区、重要公共场所的任务,交通量大,任务繁重,单纯靠单点信号控制或传统的绿波协调已难以缓解其交通压力,应根据具体情况选择合适的交叉口作为关键交叉口,分方向、分段进行绿波协调,从根本上解决因为流向产生的交通问题。文中以云南省曲靖市寥廓南路为例,优化信号配时,采用对称式放行结合绿波协调控制,通过Paramics仿真软件进行交通仿真实验,结果证明采用分段式的单向协调控制对提高该类路段通行效率的效果更加明显。     

网联环境下考虑非优先车辆延误的公交优先信号控制方法

网联环境具有数据采集和交互方面的优势,能更精确地评估交通需求,更科学地实施交通管控措施。根据公交车与非优先车辆权重及延误分布差异,研究了考虑非优先车辆延误的公交优先单点信号控制方法。利用交叉口车辆轨迹数据计算轨迹样本到达率参数,根据车辆到达交叉口的分布特征构建各相位的车辆到达率概率函数,并采用极大似然估计预测到达率,基于交通流冲击波模型分别计算出各相位的排队波、驶离波和消散波波速。公交车数量少权重较高且网联化程度高,利用基于冲击波的时距图推导延误表达式;而非优先车辆数量多单车权重低且网联化程度低,利用基于到达率的定数理论推导延误表达式。按乘员数对公交车延误值和非优先车辆延误值进行加权,以加权延误最小为目标函数建立了混合整数线性规划模型,解得相位时长整数解,并反馈到信号机系统实现公交优先自适应信号控制。以武汉市车城北路与东风大道交叉口为对象,采集不同时段交叉口流量数据,利用SUMO软件开展仿真实验,结果表明：相比优化前,低、中、高流量情况下公交车单车平均延误时间分别减少25.63%、25.25%、18.32%;同等条件下平均每周期非优先车辆延误时间分别减少8.80%、4.68%、1.99%;同等条件下平均每周期加权延误时间分别减少20.98%、9.39%、12.70%。证明所提方法能较好地适配交通需求,且流量较低时效果最好。     

基于车速与信号协同优化的区域绿波协调控制模型

针对车路协同环境下的区域绿波协调控制问题,根据自动驾驶车辆车速可控的特点,提出利用绿波车速与信号配时的协同优化方法,建立一种区域绿波协调控制模型.模型在信号配时与相位相序优化的基础上,增加对路段绿波车速的优化,为车路协同环境下的自动驾驶车辆提供路段车速引导方案;通过扩大优化模型的可行解空间,以解决区域协调中相位差的设计...     

约束可松弛的网络绿波模型

为解决区域交通信号协调控制领域中常规网络绿波模型可行域窄或无解的问题,提出了约束可松弛的网络绿波模型。应用混合整数线性规划方法构建模型,以所有路段双向绿波带宽加权和最大为优化目标,利用约束松弛方法,将干线约束和网络外圈闭环约束转变为可松弛的不等式约束。模型针对每条路段引入了0~1二元变量,表示路段的绿波是否被打断。通过模型求解,获得网络中必要的松弛路段,并打断相应的路段绿波,去除外圈闭环约束,以扩大可行域并找到最优解。算例对不同控制方案下提出的模型和其他绿波模型的绿波优化结果进行比较分析。算例显示,当网络各个交叉口采用同一化控制方案时,易于在不打断任何路段绿波的条件下找到最优解。此时,所提出的模型的解和常规网络绿波模型的解等价。当网络各交叉口采取差异化控制方案时,常规网络绿波模型无可行解,Gartner网络绿波模型仅获得非最优的可行解,而所提出的模型能够获得全局最优解。算例中只有1条路段的绿波被打断,而网络的其他路段均获得有效绿波带,且任意相交的干线绿波能够合理协调。算例优化结果表明：所提出的模型优于常规网络绿波模型和Gartner网络绿波模型,更适合复杂的城市交通网络信号优化设计。     

降低交通排放的干线协调信号控制优化方法

为降低干线道路系统的交通排放量,基于机动车比功率改进红绿灯期间排放因子的标定方法,进而以相位有效绿灯时间为决策变量,构建使机动车排放总量最小化的干线交叉口群时空资源优化模型.分析相邻交叉口间车队延误与相位差的关系,改进以车队延误最小为目标的相位差优化模型.为验证模型,设计一个案例,根据传统方法获得参考配时方案,借助Vissim软件标定红绿灯期间的排放因子,并使用所提方法获得优化配时方案.结果显示,每种污染物绿灯期间的排放因子均明显高于红灯期间;与参考配时方案相比,优化配时方案下各交叉口车辆延误和排放量均减少8~11%.所提模型能同时降低干线交叉口群的车辆延误和交通排放量,可用于优化干线协调信号控制方案,进而缓解交通拥堵.     

基于线性规划的干线模糊补偿控制

针对传统干线控制方法的不足,提出了新的控制策略,采用递阶结构将传统的控制方法与模糊控制结合在一起对交通干线进行实时协调控制。由上层的中央协调单元通过传统的线性规划对交通中的确定性因素进行建模,得到干线控制所需要的信号周期、各个路口之间的相位差和绿信比等参数作为初步配时方案;然后针对交通问题中较强的随机性和不确定性,以模糊控制对得到的初步方案进行补偿,主要通过模糊逻辑对相位差进行调整,并最终由路口信号机根据路口的实际情况对绿信比进行调节,使整个干线控制得到优化。仿真结果表明,该方法比传统的定时控制和感应控制能更有效地提高干线的通行能力。     

城市交通干线信号协调控制方案过渡调整策略

介绍了国内外当前交通信号协调控制方案过渡方法的研究现状,分析比较了现有的干线协调过渡方法.针对当前过渡调整方法对于交通信号控制机如何实现协调方案的快速调整涉及较少,未考虑交通信号机实现过渡调整过程中的实际需求等不足,以当日零点为协调控制方案的起始点,针对交叉口过渡信号周期以及周期调整步幅的取值范围,提出了1种基于周期的交通信号协调控制过渡调整策略,并进行了算例分析.结果表明:该策略能够在1~2个周期内快速调整完毕,减少了信号配时的突变所引发路面交通的剧烈波动,实现了交通流运行的平稳和连续.文中所介绍的算法可以实现不同控制方式之间的切换,也可以用于城市区域协调控制中,具有较广的适用范围和实用价值.     

临界饱和状态交通干线协调控制模型

为提升临界饱和状态下干线车流通行效率,提出了一种基于冲击波理论的干线双向信号协调控制方法。首先,建立了考虑车速变化、转向比例、车道变化等因素的干线交通流模型,分析了临界饱和交通干线交通流运行状态与各参数间的关系。第二,构建了以干线双向通过量最大化为优化目标的混合整数线性规划模型,通过优化干线公共周期和各交叉口绿信比以提高干线通行能力。第三,构建了以延误最小化为优化目标的二次规划模型,并提出了相应的求解算法,通过优化相位差和相位方案实现了干线交叉口的信号协调。临界饱和交通干线协调控制模型由通过量最大化模型和延误最小化模型构成,考虑各交叉口间的制约影响关系,有效避免了排队滞留、溢出、交叉口“死锁”等现象。采用两阶段优化方法,通过通过量最大化模型优化周期及绿信比,继而应用延误最小化模型优化交叉口相位方案及相位差,获得干线系统双向信号协调最优控制方案。最后,应用临界饱和交通状态干线协调控制模型对南京市中山东路10个交叉口进行了信号协调优化,并对优化结果进行了仿真分析。结果表明：临界饱和交通状态干线协调控制模型能对双向临界饱和干线的信号控制方案进行优化,与对照方案相比,优化方案的双向总交通量提升了21.9%,车均延误降低了63.1%,通行能力与服务水平提升显著。     

考虑动态车速的双周期干线信号协调控制多目标优化

干线协调控制通常以干线方向通行效率最大为目标,导致一些小型交叉口次路方向延误较大。针对该问题,基于车路协同环境,研究了车速引导下的双周期干线多目标优化方法。针对上游交叉口饱和交通流与非饱和交通流2种情况,提出了考虑排队消散和相位差的动态车速引导模型。以干线延误、通行能力、停车次数,双周期交叉口次路方向延误为优化目标,构建了车速引导下的双周期干线多目标优化模型,采用遗传算法对模型进行求解。基于COM接口,采用Python和Vissim搭建车路协同仿真环境,以北京市两广路的3个路口为例进行仿真验证。对比了本文模型与原配时方案、无车速引导下双周期干线多目标优化模型的效果,结果表明,本文模型相比于原配时方案和无车速引导下多目标优化模型,干线平均延误分别减少19.6%,8.3%,通行能力分别提升5.6%,8.4%,平均停车次数分别减少11.2%,24.2%,双周期交叉口次路方向平均延误分别减少33.9%,5.8%,表明本文模型将速度引导与多目标优化相结合,提高了双周期干线的通行效率,降低了双周期交叉口次路方向的延误,达到了干线和双周期交叉口共同优化的目的。     

交通干线相邻交叉口动态协调控制研究

建立了交叉口交通流的动态模型,基于该模型实现了交通信号相位的动态配时,提出了一种考虑双向绿波的干线相邻交叉口相位差优化控制方法,并采用改进的遗传算法(GA)进行求解,从而实现交通干线分级递阶协调控制,避免了交通拥挤和堵塞。以济南市经十路干线交叉口为对象,选择不同时段的车流量数据进行仿真研究,仿真结果表明,本文提出的控制方案能够有效地减小车辆排队长度,从而提高干线交通畅通,降低车辆平均延误时间,是进行城市交通干线控制有效且实用的方法。     

干道交通瓶颈交叉口的红波双向协调控制模型

针对当前城市干道瓶颈交叉口交通拥堵状况,从信号控制角度提出了1种红波双向协调控制模型,对于缓解此类问题具有现实意义.模型是在流量均分思想和绿波协调控制时距图分析方法基础上建立的1种双向协调控制模型,能够针对干道瓶颈交叉口上下游交通流不同的交通控制需求分别实施红波协调控制和绿波协调控制,并通过引入红波控制参数,可以满足不同的交通控制策略需求.以佛山市顺德区南国西路为案例,通过对Vissim仿真评价数据进行协调前后对比分析,结果表明模型能够有效减小瓶颈交叉口排队长度39.48%,缩短行程时间22.01%,验证说明了模型的有效性.      

山地城市干线道路关键技术分析——以贵阳市为例

为完善山地城市规划和综合交通系统,需对山地城市干线道路规划设计进行深入研究.通过对山地城市旧城区和新区发展模式的介绍,分析了干线道路在山地城市中的作用.从地形地貌、城市空间布局、交通出行及道路网等方面分析了山地城市特性.在此基础上,针对山地城市干线道路规划设计在功能定位、技术标准、交通组织等方面的特殊性,结合贵阳市城市...