基于Synchro进行多交叉口信号配时优化的应用

提供了一种基于信号配时优化软件Synchro进行多交叉口协调控制的方法,阐述了Synchro进行信号周期时长优化的基本原理以及绿波交通的主要控制因素。以宁波通途路部分路段(徐戎路~沧海路)为例,详细介绍了利用Synchro进行干道多交叉路口信号配时的协调控制的具体方法,得到优化配时方案及沿线绿波时距图。随后利用Sim Traffic进行交通仿真模拟,结果显示各交叉口延误率、路段平均车速、车辆排队现象已得到显著改善,部分车流可以实现绿波交通。     

高速公路交通事件线性模型及车流波分析

高速公路由于交通事件的发生导致正常交通流发生改变,为了消散车流拥挤或阻塞,减少排队延误,应采取一定干预措施。运用流体力学车流波理论,分析了交通事件和干预措施综作用下对车流状态的影响,建立了关于车速与交通密度线性模型下的车流波波速模型,这些模型为有效确定事件处理方案,尽快消除拥挤或阻塞提供了理论依据。     

基于线性模型的高速公路交通事件和干预作用影响下的车流波分析

交通事件的发生导致高速公路正常交通流发生改变,为了促进发生交通事件时车流拥挤或阻塞的消散,减少排队延误,应在事件发生点上游对车流采取一定干预措施.运用流体力学车流波理论,分析了交通事件和干预措施综合作用下对车流状态的影响,建立了基于车速-交通密度线性模型下的车流波波速模型,干预作用产生的干预波和交通事件影响产生的集结波、启动波、消散波相互作用下的车流波位置和对应时刻模型以及分流干预措施解除时刻模型.这些模型为有效确定事件处理方案,尽快消除拥挤或阻塞提供了理论依据.     

基于复合分布的高架道路匝道入口处延误计算

分析了高架道路车流，入口匝道车流及其所构成的系统。指出复合分布是适合高架车流分布的一个理想模型，匝道上车辆插入架车流的过程形成一个排队系统。当匝 到达车流服从Ｐｏｓｓｉｏｎ分布时，利用排队论建立了车流具有复合分布的高架道路的匝道入口处交通延计算公式，并推出具体表达式。     

动态宏观路段行程时间模型研究

在分析和对比了静态交通分配和动态交通分配条件下的路阻函数的不同之处和静态交通分配下路阻函数局限性的基础上，根据交通流理论和集散波分析，提出考虑信号交叉口排队长度的有度动态路段行程时间模型(SQ)，该模型以在动态交通分配条件下的车流密度和交叉口信号参数为变量的动态路段阻抗函数模型，文中实例证明SO模型能适用于大型动态交通网络复杂的动态交通分配(DTA)计算．     

考虑上游交叉口信号设计的排队长度计算

排队长度是拥挤道路或短距离交叉口交通设计或信号控制重点考虑的交通评价指标之一.针对传统排队长度计算仅考虑单个交叉口交通运行参数的不足,构建了综合考虑上下游交叉口交通运行参数的排队长度计算模型.该模型以交通波理论为基础,综合考虑了上下游交叉口的信号设计、转向流量、路段长度,以及相位差等因素,通过各相位最大排队长度状态点的时空演化计算,得到了交叉口最大排队长度计算方法.经VISSIM和SYNCHRO等交通软件的对比分析表明,模型具有较高的计算精度,可定量分析上下游交叉口各交通要素对排队长度的影响,适用于关联交叉口的交通设计优化或拥挤路段的实时信号控制.     

基于噪声和振动的快速路交通事件检测方法

对交通噪声和路面振动信号进行频谱分析，研究交通噪声和路面振动随交通量、车流密度、车流速度、路面材料和路况变化的频谱特征．采用信息融合技术融合交通噪声信息和路面振动信息，提取表征交通状况和交通事件的特征量；融合道路同侧相邻传感器的信息，判断交通事件的发生位置．     

启发式搜索和机器学习在港区单路口交通控制的应用研究

主要运用启发式搜索和机器学习研究港区单路口交通控制。首先将港区路口交通流状态表征为两个状态变量,然后建立了港区单路口交通控制的启发式搜索和机器学习模型,并运用模型对双向车流不对称、双向车流对称和交通流动特性随时间变化的港区单路口进行仿真实验。     

交通区域协调控制模型

为提高交通区域通行效率, 构建了适合各种交通状态的区域信号协调控制模型。以区域交叉口总排队车辆数与区域总输出车辆数为性能指标, 考虑上下周期排队车辆数、各交叉口闭合相位差与有效绿灯时间, 建立了模型约束条件。利用粒子群算法初始化有效绿灯时间与滞留车辆数, 采用模拟退火算法求解有效绿灯时间, 在不同交通状态下对某交叉口路网进行了仿真。仿真结果表明: 与TRANSYT模型相比, 低峰时段, 采用本文模型排队车辆数降低了5.3%, 区域总输出车辆数增加了5.5%;高峰时段, 排队车辆数降低了17.9%, 区域总输出车辆数增加了33.4%。交叉口的信号方案优化结果表明: 与TRANSYT模型相比, 采用本文模型时, 各车道饱和度均降低, 平均为1.8%, 最大排队车辆数平均降低2.9%。分析结果表明: 本文模型在各种交通状态下都是有效的, 特别是在高峰状态下, 控制效果优于TRANSYT模型。     

基于时空数据的信号交叉口实时排队长度测算

为提高信号交叉口实时排队长度估计精度,判断交叉口实时交通状态,作为交叉口实时信号控制基础。以过饱和交叉口为例,利用磁频检测法,应用车辆到达离散模型及交通波理论研究车辆排队演化过程,实时计算有无专用转向相位两种情况下车辆排队长度,并通过VISSIM和MATLAB仿真软件,验证算法的精度及实用性。结果表明,算法对于工程实用性较强,排队长度实时计算误差在工程应用可接受范围内,左转相位实时排队长度模型相比直行相位排队长度模型而言精度更高。     

基于定数理论过饱和交叉口车辆能耗研究

针对过饱和信号交叉口车辆高能耗问题,以信号交叉口整个过饱和交通状态持续时间作为研究时段,利用定数理论分析车辆排队长度、停车次数和通行时间,确定车辆在信号交叉口的减速、怠速、加速和匀速行驶时间,进一步依据车辆在不同行驶状态下的能源消耗率,建立了过饱和交叉口所有车辆第1次停车至通过停车线的平均能耗模型.为了验证模型的准确性,以某个两相位过饱和交叉口为例,对不同交通流量下的车辆能耗进行计算,并将计算结果与VISSIM仿真结果对比分析,结果表明,本文模型对过饱和信号交叉口的车辆能耗分析具有一定的合理性.同时,依据此模型分析了信号配时对过饱和交叉口车辆能耗的影响,说明了优化配时参数对于过饱和交叉口车辆节能具有重要意义.     

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信号交叉口是城市交通系统的重要组成部分,制定合理的交叉口拥堵和安全治理方案尤为重要.交叉口扩容是缓解交叉口拥堵最直接有效的措施,但是传统的扩容方案（如增加车道,禁止左转和立体交叉等）,可能并不能达到预期的效果.由于上游的扩容,下游交叉口的交通状况可能会急剧恶化,导致更长的车辆排队,这些排队车辆可能蔓延至上游交叉口,引起堵塞.此情形在车流量大、交叉口之间距离小和信号灯周期长的情况下表现尤为显著.本文提出了一个简单、准确且实用的方法,用于判定这种下游排队蔓延现象的发生及其种类（循环性或持续性）,并且评估这种排队蔓延对上游信号交叉口通行能力的影响.此方法基于最新的美国交通运输署的高速公路通行能力手册.本文还介绍了该方法相应的计算程序的开发和运用,并给出运用实例.     

信号交叉口影响区确定方法研究

根据车流在不同城市道路单元上的不同运行状态,将路段进一步划分为交叉口影响区和基本路段．提出以相邻交叉口信号相位差循环周期内的周期平均最大排队长度为依据来划分,并建立了相应的排队模型、讨论了相邻交叉口信号相位差循环特性以及交叉口影响区的确定方法,给出了算例分析。其研究思路和结论可服务于路网容量研究和通行能力研究。     

信号交叉口短右车道通行能力概率模型

在交叉口设计中,部分信号交叉口共用车道的进口道部分会拓宽形成短车道,由于短车道长度的限制,存在因车辆排队溢出而造成阻塞的问题.本文考虑了交通流的概率特性,分析了短车道排队阻塞对信号交叉口通行能力的影响,以短右车道为例,建立了基于概率论的短车道通行能力计算模型.然后,建立VISSIM 仿真模型,通过典型算例对本文模型、HCM方法及仿真模型的输出结果进行比较,验证模型的准确性和有效性.进而讨论了直行车辆比重对通行能力的影响,以及短车道长度、机动车流量对短右车道交叉口车辆延误的影响.该模型对于准确计算信号交叉口短右车道通行能力有借鉴意义.     

干线协调控制优化及其应用

基于相邻信号交叉口交通流的到达特性, 分析了干线协调控制的内在机理, 根据下游交叉口排队状态, 考虑头车与尾车到达时信号状态为绿灯的约束条件, 建立了无排队、一次排队、二次排队状态下的相位差模型, 研究了相位差与排队长度、绿灯时间和周期的定量关系, 考虑干线各交叉口间的关联性及交通需求与供给的关系, 提出干线周期、相位相序、绿信比的优化策略, 选取青岛市滨海大道沿线13个信号交叉口进行案例分析。计算结果表明: 实施双向绿波协调控制方案后滨海大道由东向西方向的总旅行时间由779s变为564s, 减少27.5%, 总停车次数由6次变为2次; 由西向东方向的总旅行时间由806s变为592s, 减少26.5%, 总停车次数由5次变为2次, 因此, 相位差模型及其优化策略对车辆旅行时间、停车次数的优化效果显著, 相位差模型具有可行性与实用性。     

平面交叉口渠化设计方法研究

平面交叉口交通组织优化是缓解大城市交通拥堵的关键.针对北京市交叉口渠化问题,总结阐述平面交叉口的典型渠化设计问题及相应措施,以HCM中交叉口通行能力计算流程为基础,结合北京市某大型交叉口调研数据,利用VISSIM软件构建交叉口仿真模型,并对比分析改善措施实施前后相关交通运行评价参数.仿真分析表明,通过移除占路线杆,并渠...     

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。     

基于IQA方法的信号交叉口左转延误计算

为了更科学地计算复杂交通流条件下的左转延误,分析了车辆到达和离去规律,采用排队增量累计( IQA)方法,提出基于IQA方法的信号交叉口计算左转延误计算模型,通过使用不规则的多边形来计算队列累积面积作为均匀延误值.该方法突破了Webster延误模型的条件限制,更好的描述了实际交通状况.结合福州市信号交叉口调查数据,验证了IQA方法计算的延误比Webster模型更符合实际,特别是许可型左转相位的信号交叉口.     

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元胞自动机是研究交通仿真的强有力工具。但以往的元胞自动机模型都对交通的局部规则进行大量简化,这种简化用于描述路段的车流规律是可行的,却很难真实反映交叉口复杂的车流运行状态。鉴于此,本文提出新的无信号交叉口二维元胞自动机模型。该模型的特点在于:(1)细化了元胞自动机交叉口模型;(2)引进了驾驶员在交叉口的微观行为模型,如车辆饱和流,跟车模型,穿越冲突交通流临界间隙理论等。这使得模型能充分考虑交叉口中各方向车流的冲突影响,更加真实地反映交叉口的车流规律。在此基础上,本文建立了一个单交叉口的仿真平台,经检验该平台是合理有效的。     

基于Synchro-VISSIM的干线协调控制优化研究

合理的配时和信号协调控制方案是提高道路通行效率和缓解交通拥挤的主要手段之一。结合交通组织优化改善措施,应用Synchro软件对泉州市津淮街的三个毗邻交叉口进行信号配时协调优化,并通过VISSIM仿真结果比较优化前后的干道信号协调控制的运行效果。结果表明：经过交通组织优化改善和信号配时优化后,自西向东方向,案例中3个交叉口的延误分别降低了51．9％、31．8％和65．5％,路段延误降低了27．9％,路段行程时间降低了21．7％。同时,各交叉口的平均排队长度也分别降低了61．6％、19．3％和19．2％,改善效果非常显著。