智能交通系统主要技术的发展

 以城市智能交通和智能交通新技术两个角度为重点,盘点了智能交通发展现状,分析了关键技术及其发展状态;探讨了交通大数据平台及其应用、视频技术、分析研判技术、交通控制技术、车路协同技术、城市交通大脑、无感技术等关键技术的未来发展;结合交通强国战略要求,提出了未来智能交通发展的重点方向与建议。     

城市道路交通控制概述与展望

面对城市道路交通控制理论与技术亟待突破和当前多学科交叉研究优势凸显的情况,总结了城市交通控制发展历程和研究现状,总结并谈论了存在的问题和未来的发展。首先回顾了中国城市道路交通控制的发展阶段;其次,围绕道路交通控制概述了交通信号控制、交通需求辨识和交通控制仿真的国内外研究情况;最后,针对传统交通控制存在的问题进行了讨论并立足未来车路协同、自动驾驶、人工智能等新理论与技术的演进总结了交通控制领域的研究重点和应着力解决的关键问题。     

城市交通规划与环境保护的协调对策探讨

城市的发展与城市交通联系密切,城市交通在为城市发展做出贡献的同时,也引发了若干环境污染问题。首先分析了我国道路交通系统现状特点,并尝试找出影响交通发展的原因;其次列举了城市交通带来的环境问题。在此基础上,从城市交通规划的角度提出通过城市道路网系统的优化与建设、交通方式结构优化、交通总量控制、交通管理等来控制交通污染的策略,实现可持续发展的城市交通规划,满足城市交通可持续发展的要求。     

基于人车路协同的智能交通出行信息服务系统

近年来,智能交通信息服务受到广泛的关注,针对数据实时性和准确性差、信息交互共享难问题,设计了一种人车路协同的智能交通出行信息服务系统,形成人车路智能协同的工作环境。为解决智能交通结构化多源信息融合,提出了一种由卡尔曼(Kalman)滤波和D-S(Dempster/Shafer)证据理论两种信息融合模型——KD-SF模型,发现采用KD-SF模型信息融合结果与GPS车载采集实际测试数据近似相同,信息融合更精确。通过系统应用验证表明,人车路协同系统与交通服务信息融合后,在高峰时段公交线路平均运行车速明显提升,乘客平均候车时间明显缩短,提高城市公共交通运行效率。     

基于预测的城市交通拥堵传播与控制策略研究

为缓解城市交通拥堵,提高城市交通网络的运行效率,提出了预测型交通拥堵控制策略的理念. 运用改进的中观交通仿真模型模拟城市交通流的运动规律,采用类似随机动态交通分配的方法对动态的OD进行网络加载,得到了交通状态的预测,从而提前判断交通拥堵的发生,制定相应的交通拥堵控制策略,防堵于未然. 仿真结果验证了本文提出的方法可以有效地控制交通拥堵.     

基于城市环境承载力(TECC)视角的城市生态交通规划

随着经济的高速发展,城市的规模日渐扩大,城市的交通系统面临着交通环境污染严重、交通拥挤、交通资源利用率低等一系列问题.平衡城市交通发展与交通的环境承载能力,促进城市交通的生态化已成为城市建设的迫切要求.该文提出城市生态规划的理念、原则,在坚持可持续发展的基础上对城市交通规划提出建议.     

面向大型社会活动的智能交通控制策略研究

城市交通系统是由交通工具、交通路网、交通设施和交通运营管理组成的一个整体,良好的控制策略可以有效缓解道路拥堵,提高路网利用效率.为了缓解大型社会活动期间短时间交通需求激增对快速路网运营的压力,提出一种基于动态交通分配理论的智能交通控制策略.该策略以路网总运行时间最少为目标,通过宏观调节分流比例来进行优化控制,为交通控制与管理提供辅助决策依据.同时,讨论了适合模型求解的优化算法——序列二次规划算法,并针对上海快速路网特点进行仿真实验.仿真结果表明:智能交通控制策略可以有效改善路网的运行状态,减少路网的总运行时间,具有良好的实用价值.     

车路协同+自动驾驶助力郑州智慧岛交通强国示范

 从传统智能交通发展现状及瓶颈着手，结合车路协同技术的发展现状，提出了车-路-云-法一体化智慧交通解决方案，并在郑州智慧岛开放道路条件下实现了L4级自动驾驶公交示范运营，面向乘客实现常态化运营。项目成功落地验证了车路协同核心应用（盲区预警和信号协同）方案的可行性，为车路协同技术创新发展奠定了实践基础。结合国家最新5G及交通强国政策要求，对车路协同发展进行了展望。     

公安交管视角下的车路协同技术探讨及应用

车路协同已经成为全球关注的重点,但目前还存在技术架构不清晰、关键技术不明确和应用验证不落地等问题。通过分析智能网联环境下的交通管控数据驱动,立足于公安交管视角,设计车路协同技术应用架构,明确了跨行业、跨平台的信息交互架构,探讨了车路协同的路侧信息交互技术、管控设备安全认证和公安交管赋能平台等关键技术。依托无锡车联网先导区示范应用项目,规模化验证了车路协同应用服务场景。打通了公安交管部门与通信运营商和车联网企业的信息交互通道,率先实现了信号机与汽车前后装车载终端间高可靠、低延迟的交通信息实时推送,验证了车路协同对精准出行服务和辅助安全驾驶的提升作用,对智慧交管有重要推动意义。     

城市生态交通规划的理论框架

针对中国城市普遍存在的交通拥挤、交通环境污染严重、交通资源利用效率低等问题，以及传统交通规划理论的不足，对交通规划理论进行研究。根据城市模式的演化趋势，在交通环境承载力的基础上，提出城市生态交通系统的概念，构建了城市生态交通规划的理论框架。研究表明，该理论框架充分考虑了交通环境承载力和交通发展的相互作用，通过确定合理的交通结构和土地利用模式，可提高城市交通环境容量，解决现有的城市交通问题，并促进生态城市的发展。     

Optimization of Adaptive Transit Signal Priority Using Parallel Genetic Algorithm

Optimization of adaptive traffic signal timing is one of the most complex problems in traffic control systems. This paper presents an adaptive transit signal priority (TSP) strategy that applies the parallel genetic algorithm (PGA) to optimize adaptive traffic signal control in the presence of TSP. The method can optimize the phase plan, cycle length, and green splits at isolated intersections with consideration for the performance of both the transit and the general vehicles. A VISSIM (VISual SIMulation) simulation testbed was developed to evaluate the performance of the proposed PGA-based adaptive traffic signal control with TSP. The simulation results show that the PGA-based optimizer for adaptive TSP outperformed the fully actuated NEMA control in all test cases. The results also show that the PGA-based optimizer can produce TSP timing plans that benefit the transit vehicles while minimizing the impact of TSP on the general vehicles.     

基于现实与虚拟交互的交通流再现实验方法

面向连续与间断交通流实验系统框架,利用现实交通流的观测数据,在实验框架的虚拟环境中建立交通流的非参数模型,通过虚拟框架的贝叶斯学习再现与现实等价的实验交通流.选取更为复杂的信号控制交通流场景对该实验方法进行验证.结果表明,该方法在一定精度内可以近似再现信号控制交通流.     

考虑瞬时停车延误的信号灯闭环控制策略研究

提出一种基于瞬时停车延误的孤立交叉口信号灯闭环控制策略.以交叉口瞬时停车延误总量作为控制参量,其值达到阈值时实时切换交叉口信号灯状态,把信号灯绿灯信号分配给需求最高的道路,不再有信号灯周期的概念.在车流量400～800辆/h变化的情况下,进行了传统的Web-ster周期控制和新策略控制仿真对比实验.仿真结果表明:新策略控制条件下,车辆平均通行时间明显小于传统控制策略,在800辆/h的流量下,仅为传统策略的44%;该策略对控制阈值不敏感,当流量为800辆/h时,车辆平均通行时间最大相对误差仅为11%;该策略获得的多组平均通行时间具有较小的方差,当流量为800辆/h时方差仅为0.895s.     

过饱和状态下交通控制小区动态划分方法

控制系统对过饱和状态作出迅速响应首先要确定与过饱和路段相关联的交通控制小区的范围.从判别过饱和路段出发,以交叉口之间的关联度为量化指标,建立并验证关联度计算模型,并通过界定阻塞区、过渡区和常态区以及消散区提出过饱和状态下交通控制小区的动态划分方法.结合实例标定划分小区的关联度关键值,给出控制结构范围确定的具体流程.过饱和状态交通控制小区的划分为城市道路网过饱和交通信号控制策略的研究提供参考.     

交通信号控制系统的现状与发展对策

介绍了当前世界各国广泛使用的4种城市道路交通信号控制系统.就交通信号控制系统的国内应用现状,指出了存在的问题.分别从信号采集、软硬件架构、控制策略等几个方面介绍了交通信号控制系统的现状和未来的研究发展方向.介绍了嵌入式处理器和嵌入式操作系统的应用和发展.     

考虑排放因素的城市交通信号配时建模

针对传统交通信号控制方法忽视环境效益的不足,研究考虑排放因素的城市交叉口信号控制方法. 根据城市道路机动车行驶过程,考虑不同行驶工况下污染物排放特点,分别建立了城市道路污染物和标准污染物排放模型;分析了交通信号评价指标的相关性,选取面向排放因素的性能指标,并采用相对评价指标体系,建立考虑排放的交通信号的配时模型;利用基于黄金分割的改进粒子群算法对配时模型进行求解;在不同交通状态下,采用3种算法对实例进行大量的数值计算和仿真验证. 结果表明所设计的算法求解精度高,且提出的模型在降低排放、提高路口通量方面具有良好的控制效果.     

车路协同环境下信号交叉口车速引导策略

为降低车辆需停车通过信号交叉口的可能性,减少停车时间,针对在三、四线城市交叉口区域实时的车辆排队长度数据不易或无法获得这一实际情况,提出车路协同环境下的车速引导策略。搭建了车载交通灯提醒系统,并对安徽省芜湖市衡山路-凤鸣湖北路交叉口的交通灯进行了数据采集。在实际数据的基础上,运用VISSIM软件进行仿真验证,结果表明,在高峰和平峰流量时车速引导策略均能有效降低单车行程时间,平均降低比率分别为9.2%和13.0%,且改善效果在平峰流量时优于高峰流量时。该车速引导策略提高了信号交叉口的交通效率,为车路协同环境下车速引导的实际有效运用提供了思路。     

强化学习在城市交通信号灯控制方法中的应用

 悉尼自适应交通控制系统（SCATS）、绿信比-周期-相位差优化技术（SCOOT）及Smooth采用自适应交通信号灯控制方法，对城市道路口的交通信号灯进行了有效控制。随着深圳城市交通流量急剧增长，深圳交警在自主研发Smooth信号控制式基础上，提出实时、分布式、自适应调控要求，联合创新了人工信号控制方案TrafficGo，探索基于深度神经网络的强化学习，通过在线学习各种流量负荷，实时推理计算信控时段、相位、相序、信号周期、绿信比、相位差，进一步优化了交通信号灯的控制模式。介绍了在交通信号灯控制中运用的强化学习模型，实地测评表明，其取得了一定改进效果。     

面向中国城市的先进交通控制系统的设计规划

针对中国大城市先进交通控制系统建设现况 ,提出一套完整的先进交通控制系统设计规划 ,旨在综合性、系统性地解决我国城市交通控制系统的效能问题 ,并保证未来智能交通系统的可实施性 ,同时强调可以实现和可以负担的设计。讨论系统设计目标和技术框架 ;详细阐述区域交通控制系统、配套的交通综合治理、自行车和行人交通控制管理等方面的设计要求和技术方案 ;给出针对中国交通特点的专门设计 :交通控制系统的相位相序模式、自行车 -行人相位设计、智能交通系统 (ITS)的分步实施方案