基于神经网络实现的交叉口多相位模糊逻辑控制

针对城市交叉口交通流的分布特点,给出了一种自适应交叉口多相位控制算法,考虑相邻车道上的车辆排队长度,利用多层BP神经网络实现了道路交叉口多相位模糊控制.仿真结果表明,文章所设计的模糊神经网络控制器能有效地减少单交叉口平均车辆延误,具有较强的学习和泛化能力,为实现交通系统智能控制提供了一条新途径.     

行人从众过街对机动车流延误影响分析

运用交通流可穿越间隙理论,通过对中国行人特有过街行为的分析,分别针对无信号交叉口和有信号交叉口情形建立了行人从众过街行为对道路交通流的延误影响模型,并运用道路实际数据对不同情形进行了模拟分析.结果显示,过街行人对道路车流的总平均延误随着行人从众过街行人等待容忍度的减小,呈现先平稳后急速增长的趋势:在有过街行人违章的情况下,随着过街行人流量的增加,呈先增后减的趋势.该结果反映出中国道路交通中,行人违章过街行为对交通流造成了严重延误影响,为提高交叉口通行效率提供理论基础.     

信号控制交叉口交通行为的简单二维元胞传输模型

一维元胞传输模型无法描述多相位信号控制交叉口上不同方向车辆排队的形成与消散过程,本文建立适用于多相位信号控制交叉口的简单二维元胞传输模型.提出交叉口和连线的简单二维元胞表示方案从微观层面描述交叉口进口道上不同方向的车辆排队,基于Daganzo的元胞传输模型建立简单二维元胞传输模型描述交通流在路段和交叉口上的运行与演化规律.在此基础上,在元胞层面建立信号控制方案评价指标的实时估计模型.算例分析表明,二维元胞表示方案优于一维元胞表示方案,简单二维元胞传输模型的估计精度高于一维元胞传输模型,并且简单二维传输模型能够适用于过饱和交通流.本文建立的简单二维元胞传输模型可用于路网信号控制方案的微观评价.     

高速公路事故路段车速空间分布与排队特性仿真

在微观交通流仿真环境下,建立双向四车道、双向六车道及双向八车道高速公路事故路段仿真模型,模型中每个车道间隔10m设置1个检测器,测量断面运行车速,根据仿真结果绘制高速公路事故路段车速空间分布图,以确定事故现场上游的危险路段,并对各车道车速样本拟合,获得车速空间分布模型.在事故现场端面设置排队计数器,测量排队长度,改变事故现场几何特征及输入交通流量,获得各交通流量下的平均排队长度和最大排队长度,确定车辆排队能否自行消散的临界交通流量.研究结果为确定交通事故的时间和空间影响范围提供理论依据,也为制定限速方案和其他管理措施提供参考.     

城市单交叉口信号多相位自适应控制模型

针对交通系统的动态性和随机性,提出了信号交叉口的自适应控制模型.充分考虑了转弯比例的时变性以及车道分配的时变性,给出一种交叉口随机动态模型.将强化学习(RL)引入到交通信号系统中,针对交通网络的交通流及信号特征,建立了RL的状态空间、动作空间和回报函数,以最小化交叉口的排队车辆数为目标,实施对交通信号的优化控制.在不同的交通环境设定下,对典型的十字交叉口进行仿真试验,将RL控制方法同传统的定时控制和感应控制进行了对比.结果表明,RL控制器具有很强的学习能力,对于交通环境的突然变化仍可以保持较高的控制效率.     

基于车流无缝衔接的短连线交叉口协调控制方法

针对短连线交叉口经常出现排队溢出的问题,以交叉口的车均延误最小为优化目标,建立基于车流无缝衔接的短连线交叉口协调控制模型,运用波动理论建立排队约束模型,加入左转车流排队长度约束。最后,采用交通控制仿真软件验证本文提出的协调策略的有效性和适用性。仿真结果表明:采用基于车流无缝衔接的协调控制方法后,车均延误降低了38.3%,且无左转排队溢出。     

考虑公交优先的城市交叉口遗传算法信号配时研究

对设置公交专用进口道的城市交叉口信号配时作了研究.考虑公交优先,并从我国城市交叉口的交通特征出发,构造了多目标规划函数:一是使公交总延误最小,二是使一般小汽车交通各相饱和度之间的均方差最小.对于多目标规划,采用功效系数法建立目标评价函数.并利用遗传算法对函数进行优化求解得到信号配时方案.通过仿真实例说明了函数构造及求解的过程.     

基于完全竞争机制的交叉口模糊控制模型

通过两个新的度量指标——实际通行需求度(ATUD)和加权通行需求度(W TUD),反映各入口车道的交通需求,并提出一种基于完全竞争机制的交叉口模糊控制模型,旨在通过匹配各入口车道的交通供需,达到提高交叉口通行能力的目的。模型的控制过程如下:绿灯时间结束时,算出各车道的ATUD和W TUD,将通行权分配给W TUD最大的车道所在的相位。如果通行相位被选中,则绿灯时间延长一个事先设定值;当绿灯时间到达上限时,则根据W TUD选择下一个通行相位。如果非通行相位被选中,则将通行权交给该相位,并根据其中ATUD最大的车道设定初始绿灯时间。仿真结果表明,该模型比传统定时和感应式控制的适用范围更大,自适应能力也更强。     

模糊需求条件下的采购量分配优化模型

建立了模糊需求和价格折扣并存条件下采购量分配问题的模糊多目标混合整数规划模型.该模型的特点是:1)模型的约束条件中兼具确定性和模糊性;2)通过约束条件方程式准确地表现模糊性需求和价格折扣这两大假设条件.针对该模型的特殊结构,提出了一种适用的求解策略:首先,确定每个模糊目标和模糊约束条件的隶属度函数;然后,通过最大最小算子,将该模糊多目标混合整数规划模型转化为求解等价的多个单目标混合整数线性规划问题;最后,借助于两阶段算法,可以求得问题的最优解.此外,通过应用算例说明了模型的有效性和可行性.     

不同控制方法下交叉口通行能力的微观仿真剖析

提出一种信号交叉口模糊控制模型,并以传统的定时控制和感应式控制为比较对象,采用仿真技术,从各车道的排队长度、平均滞留时间、通行次数、通行时间和车辆通过率等微观角度分析了交通流的变化与控制方法的内在联系,从交叉口的平均延误、通行时间的均匀性和通过车辆数等宏观角度对比了三种控制方法下的交通效率和公平.微观过程的仿真剖析为交通控制研究提供了新思路,宏观结果则表明模糊控制下的交通更加高效与公平.     

城市快速路入口匝道交通控制及优化

针对城市快速路入口匝道的信号灯控制方案，借助车流波动理论，分析了该类交叉口内部的车流运行时空特性，描述了快速路、入口匝道上的车流在交叉口的排队过程，以交叉口车流总延误最小为目标，快速路与入口匝道的绿时分配以及信号周期为参数，建立了城市快速路入口匝道交通控制优化模型，并通过一个实例对优化模型和求解算法进行了验证。研究结果表明：当快速路及匝道绿灯时间均满足最低要求而交叉口有效通行时间（信号周期与周期损失时间的差值）仍有富余时，应将富余的可通行时间分配给快速路，以使得交叉口车流总延误最小。快速路入口匝道交叉口的车辆平均延误由优化前的16.76 s下降至13.18 s，同比下降21.36%；匝道最大排队长度由48.82 m缩短至33.28 m，同比下降31.83%。     

城市道路落客区车辆延误模型

提出一种城市道路落客区车辆延误的计算模型。分析了独立落客区和路段落客区的交通组织模式。将“排队落客”模式的落客过程分为2个阶段,结合排队论和可插车间隙理论,建立了落客车辆的延误模型,并设计了优化算法。随后以北京市安贞医院入口路段为测试对象,应用VISSIM仿真软件和实际调查的数据对模型进行验证。分析了落客率和落客区长度对落客车辆延误的影响。结果表明,模型能够精准的获取落客车辆的延误,同时可以为落客区的合理设置提供依据。     

基于改进NSGA-Ⅱ的左转待行区交叉口配时优化控制

为进一步提高道路交叉口综合性能,选取青岛市典型的南京路与江西路交叉口,建立设有左转待行区域的优化模型,利用改进的快速非支配遗传算法对交叉口车辆延误及机动车CO排放两方面进行优化。通过VISSIM软件搭建模型,验证算法有效性。结果表明,改进后算法搜索效率提高了57.4%,多目标优化配时后,车均延误下降了11.7%,CO排放减少了13.5%,平均排队长度降低了11.3%,HC和NOx排放均下降了2.7%。该算法有效地提高了交叉口通行能力和环境效益。     

降雨情景下城市道路交通信号控制优化模型与方法

降雨天气导致城市道路交通运行效率明显下降,现有道路交通信号控制一般尚未建立针对性的信号优化方案。考虑降雨天气降水量、道路积水等因素影响下的交通运行情景,设计了面向交通控制的城市道路交通信息物理系统体系,搭建了基于信息物理系统的城市道路交通控制框架,并建立了交通信号控制优化模型,进一步利用BP神经网络方法设计了模型求解方法。通过搭建实例路口交通仿真模型,对比3种方案下延误时间等多个指标,分析结果表明本文方法在改善降雨情景下交叉口交通运行效率等方面的有效性。     

交叉口应急车辆信号优先控制的两阶段模型

根据应急车辆行驶特性,建立信号优先转换与优化的两阶段模型.分析了车辆检测器和应急车辆检测器的设置方法,建立了以应急车辆安全无延误通过交叉口为目标的第一阶段模型,和以社会车辆排队最小为目标的第二阶段模型.通过VISSIM仿真,验证了该模型能确保应急车辆在高峰和平峰两种情况下安全无延误地通过交叉口,同时降低其它车辆在交叉口的延误.     

QUADRATIC REPRESENTATION FOR ROADWAY PROFILE THAT MINIMIZES EARTHWORK COST

Roadway design usually involves choices regarding grade selection and earthwork (transportation) that can be solved using linear programming. Previous work considered the road profile as series of interconnected linear segments. In these models, constraints are included in the linear programming formulation to insure continuity of the road, which cause sharp connectivity points at the intersection of the linear segments. This sharp connectivity needs to be smoothed out after l;he linear programming solution is found and the earth in the smoothed portion of the roadway has to be moved to the landfill. In previous research, the smoothing issue is dealt with after an optimal solution is found. This increases the work required by the design engineer and consequently increases the construction cost; furthermore, the optimal solution is violated by this smoothing operation. In this paper, the issue of sharp connectivity points is resolved by representing the road profile by a quadratic function. The continuit     

基于Petri网的城市交通控制混合系统模型

城市道路交通信号控制是典型的混合动态系统,既包含连续状态变量又包含离散状态变量.本文归纳研究了信号控制交叉口群的主要构成元素：交通信号控制、交叉口与道路路段,其中交通信号控制与交叉口两个元素属于离散事件动态系统（DEDS）,而道路路段交通流属于连续时间动态系统（CVDS）.然后,应用混合系统建模理论,分别构筑了交通信号控制的petri网模型、交叉口的petri网模型、道路路段交通流的连续系统模型,以及交叉口petri网模型与路段交通流模型之间的接口.该模型具有既能够进行交通控制信号优化与交通阻塞机理解析应用,又便于计算机软件实现的优点.     

城市道路网络交通状态时空演化量化分析

为了使对城市道路网络交通状态的分析不至陷入交叉口或路段内部的交通状态分析,需从中观或宏观的角度去分析交通状态.本文在探讨路网状态特征参数的基础上,定义了"路段拥挤度"指标,通过建立城市交通网络模型,并基于浮动车(GPS)采集数据设计了路网交通拥堵时空演化量化分析的流程,采用"路段拥堵持续时间""区域行程时间延误"区域拥堵路段数量"三个时空参数对路网交通拥堵状态的时空演化进行了量化研究.最后结合上海市浮动车数据与实际交通网络,得出了交通拥堵的延误时间和空间范围与拥堵程度大小的关系等结论.     

公交与社会车辆混合的中观交通建模与仿真

针对现有中观仿真模型仅将公交换算为标准社会车辆处理而忽略了公交与社会车辆差异性的问题,构建了公交与社会车辆混合交通流的中观仿真模型。在路段行驶过程,一方面考虑公交速度低于社会车辆速度的特征,建立公交速度折减函数;另一方面考虑站点溢出对邻近车道的影响,建立分车道的混合流速度模型,站点停靠与路口排队过程采用点排队模型描述。采用车辆身份检测的个体数据完成仿真标定,实验结果表明公交与社会车辆路段旅行时间的仿真误差不超过4.55%与8.20%,模型的仿真精度良好,并且可以有效刻画公交站点溢出的场景。