信号交叉口可变导向车道上游检测器布设及触发条件研究

为提高设有可变导向车道的信号交叉口进口道车辆运行效率,使上游车队平滑过渡到进口道,对可变导向车道上游交通特性进行了分析,明确进口道上游车辆换道的主要区域及换道特性,为可变导向车道上游检测器的布设提供了依据. 同时,基于检测器数据的可变导向车道控制策略,提出检测器的触发条件及触发时间点的选取方法,通过VISSIM仿真和具体实例对给出的控制策略进行了验证,结果表明该方法可以提高信号交叉口的通行能力,并且提出的触发条件和触发时间点能够使进口道上游车辆平滑过渡到进口道.      

基于排队最远点约束的最大周期时长优化方法

为充分考虑排队最远点对上游节点的影响,尽量避免短连线路段发生排队溢流现象,利用交通波理论分析了进口道排队长度的演化规律,推导了饱和状态持续时段内排队最远点相对停车线位置距离的计算方法,并以交叉口关键相位关键车道排队最远点最近为优化目标,建立了一种最大周期时长的优化模型.然后,设计了8种不同交通需求的测试环境,运用文中方法和现有方法分别计算了最大周期的最优值,根据等饱和度原则确定了两种方法下的信号配时方案,并利用VISSIM仿真获取了不同测试环境下两种方法的运行效率指标.结果表明:8种测试环境中,相对于现有方法,文中方法下关键相位关键车道的平均排队长度、排队最远点相对停车线位置的距离和车均停车次数分别降低了10.67%、11.36%和11.01%,上下游交叉口总的车均延误和停车次数分别降低了3.86%和3.81%,通过车辆数和平均车速分别提高了1.19%和3.58%.     

保护相位下左转车道存储段长度计算

以左转交通量、周期长度、左转绿灯时间为变量,运用排队论和概率论,从满足左转排队车辆停放需求的角度,对信号交叉口进口道设置为左转保护相位且仅有1条左转专用车道时的左转车道存储段长度展开研究.基于M/M/1排队系统,建立了保护相位下单条左转车道存储段长度计算的理论模型.在此基础上,讨论了模型的适用条件和实用性,分析了存储段长度随饱和度、左转交通量的变化规律,综合考虑空间几何条件、服务质量、经济性能,指出排队车辆数不宜超过20辆,当置信概率为95%时,实用饱和度区间为[0,0.8].讨论了置信概率、设计交通量及单位车辆停放长度等参数的取值方法.对典型情况计算、分析,提出极限交通量和极限排队长度、临界交通量和临界排队长度2组便于工程应用的概念,并绘制图表.制定了应用图表确定存储段长度的流程.该研究为交叉口采用左转保护相位且进口道仅设置1条左转车道的存储段长度确定提供了依据,修订后,也可以用于直行及右转车流排队长度和车道长度的计算.     

监控环境下信号交叉口控制延误的获取方法

依据摄像头监控环境下可以检测到的相关参数,给出了信号控制交叉口进口道的车均控制延误参数提取的方法.文中以各个周期饱和度不超过1.2的信号控制交叉口进口道为研究对象,根据该周期的车辆通行需求和交通供给,将交叉口进口道的状态划分为正常交通状态和饱和交通状态;然后根据本周期车辆的到达情况、上周期排队车辆对本周期的影响及本周期排队车辆对下个周期的影响,结合监控环境下可以直接获取的相关参数,对两种交通状态分4种情况分析了交叉口进口道的控制延误参数的提取方法,构建了相应的模型.最后通过实例表明,该论文陈述的模型可以较好的提取交叉口进口道的控制延误参数.     

非饱和信号控制交叉口动态延误测定方法

针对新兴的"检测数据驱动"方法进行延误测定过程中在输入假设、模型建立及算法容错性方面存在的典型问题,提出了基于两个检测截面交通参数的"总体抽样"动态延误测定方法.以每个信号周期为计算单元,研究了周期划分方法,车辆在"离去检测器"的首车到达时间、尾车驶离时间测定方法,"进入检测器"的进入时间上下限阈值确定方法以及相应的车辆引道延误计算方法.最后以上海市曹安公路-祁连山南路和武宁路-大渡河路两个交叉口直行车道组的引道延误动态测定为例,以人工实测的37个周期1 565辆车的引道延误数据为基础,验证了"总体抽样法"的精度.结果表明,在检测器精度为100%时,"总体抽样法"测算延误的绝对差为4.1s,95%的检测精度下绝对差仅减少0.1s.该方法对检测误差不敏感,可用于向信号控制系统提供准确、及时、可靠的延误指标.     

基于实时位置追踪的公交信号优先控制系统

为实时追踪并优化计算公交车辆到达停车线时刻,提高公交优先控制效率,采用了基于GPS与GIS的公交车检测和实时位置追踪的优先控制方法,构建了由车载终端、中心系统、信号控制设备组成的公交信号优先控制系统,通过连续追踪电子地图纠偏后的车辆准确位置,在公交车到达停车线前多次反复修正抵达时间,实时优化调整信号控制方案。测试验证结果表明,该方法与系统能够大幅降低交叉口公交延误时间,可实现交叉口无公交专用进口车道、道路通行干扰下的公交信号优先控制。     

车道被占用对城市道路通行能力的影响

通过观察视频1整理分析数据,得出每个信号周期事故点的实际通行能力与到达事故点上游的车辆数,进而得出每个信号周期事故点排队车辆数.根据排队车辆数的变化及变化率分析了不同信号周期内实际通行能力的变化过程.从图形和数据角度分别表明视频1中交通事故开始到第13个周期内总的车辆排队数大于视频2,并分析了造成该差异的原因.运用最小二乘拟合和变上限积分方法建立了车道被占用对城市道路通行能力的影响的数学模型,从而得到了问题(3)的函数关系.     

快速公交车辆平面交叉口信号优先实现方法

提出以等待延误大小为约束条件在设置快速公交（BRT）专用进口道的十字平面交叉口给予BRT车辆有条件信号优先．有条件优先含义是只给予满足特定条件的BRT车辆信号优先．具体做法是利用检测系统检测BRT辆抵达交叉口遇红灯开始排队待行时刻，依据所有待行BRT车辆的最大等待延误判断是否应提供信号优先服务．信号优先实现方法包括实时调整优先相位、优先相位分隔多次出现和压缩非优先相位．与定时信号控制相比，感应控制根据BRT车辆等待延误大小进行信号调整，提高BRT系统服务质量．     

基于模糊逻辑的智能交通控制算法的研究

随着经济的迅速发展和机动车辆的迅猛增加,交通问题日益严重.针对现有交通信号控制系统的不足之处,就模糊控制用于交叉口交通信号控制进行新的尝试,提出一种单检测器变相位分层模糊控制算法,仅在停车线前车道上装有车辆传感器,通过三层模糊逻辑控制判断路况、确定延时以及相位选择,并通过MATLAB7实现证明了算法的有效性.     

过饱和信号交叉口的多目标控制模型

过饱和条件下信号交叉口优化控制往往是采用可以接受的最大信号周期,忽略了其他性能指标,并非真正意义上的最优.以典型的十字交叉口、四相位信号控制为例,根据车辆初始排队长度、车辆实时到达率和离开率,通过对各进口道的延误、通行能力及排队长度分析,建立了过饱和条件下以平均车辆延误最小、通行能力最大、平均车辆排队长度最小为目标函数的多目标信号优化控制模型.该模型以实时交通流的到达情况为依据进行实时优化,不仅考虑了交叉口的交通效率,还考虑了其效益指标,为研究过饱和条件下交叉口的多目标分析提供了有用信息.     

远端检测场景下信号交叉口延误参数提取方法分析

延误参数对于信号交叉口的配时优化和服务水平评价均具有比较重要的作用。首先分析了远端检测器设置的情况,结合交叉口的配时以及后端检测器能够获取到的参数,使用逻辑推导的方式给出了延误提取的方法。通过实际交叉口数据提取验证,结果表明,在使用实时获取的首车车头时距,该方法的参数提取精度可以达到80.33%,如果对首车车头时距使用统一设定的值,则参数提取的精度为74.46%。表明该方法可以为后端检测器设置场景下的参数提取提供一种新的思路。     

行人因素约束下单交叉路口交通信号模糊配时

针对人、车混合流现象,对四相位三车道十字交叉口的交通信号进行模糊配时。首先根据路口的交通流状况,合理地设置相位、相序,采用"迟起"、"早断"方式对行人交通信号进行配时;然后,考虑到行人控制信号对机动车通行的影响,借助于模糊控制算法,对机动车信号进行配时。数值实验表明,考虑行人因素的模糊控制方法在车辆平均延误时间上较之传统定时控制方法大为改善。     

基于视频双截面的信号控制交叉口延误检测

提出了基于视频双截面的交叉口延误检测方法.在交叉口适当的位置设置两个虚拟检测器,分别判定并记录车辆进入和离开交叉口的信息.在判断车辆进入交叉口时,对新进入交叉口的车辆提取车辆的斑块并进行匹配,如果连续8次斑块都匹配,则表示车辆被检测到;如果判定车辆进入交叉口,则使用车辆斑块和Mean-shift算法对车辆实时跟踪,直至车辆离开交叉口,通过记录车辆进入和离开的时间可以实时地提取车辆的延误参数.实例验证结果表明,基于双截面视频延误检测方法,实时延误的检测精度均值可以达到90%以上,同时,检测的流量精度均值可以达到95%以上.     

一种新型电子警察的设计

为了有效解决现有电子警察系统中存在的缺陷,提出一种新型电子警察的设计方法.在硬件上基于高速模拟电路、高速DSP和大规模可编程逻辑器件设计高清摄像机,在软件上采用检测区域、虚拟线和背景帧差相结合的检测方法,并结合全天候图像亮度特征信息分析,实现了车辆实时检测与违章记录的有效采集的性能要求.实验结果表明通过新方法设计的系统稳定可靠,实时性强,检测率高,记录有效率高,完全满足应用要求.     

基于人工免疫系统的检测器生成算法改进

研究了免疫检测器的生成机制,通过采用k平均聚类算法提取到的规则生成未成熟检测器,提出了将模糊逻辑理论运用到成熟检测器激活及记忆检测器生成的进化方法,改进了传统的以人工免疫为基础的入侵检测系统中随机生成未成熟检测器的算法.实验表明该方法能够提高检测器的检测性能,证实了该算法的有效性.     

电动公交车线路和充电设施及策略规划方法研究

针对电动公交车充电设施配置不合理的现象,对电动公交车线路和充电设施及策略规划方法进行研究。综合考虑充电站及充电桩配置与公交线路运营特征设计参数两者的相互影响,以充电等待时间和运力为约束条件,建立社会福利最大化模型。基于两种不同的充电策略,讨论其对充电站内车辆排队充电等待时间的影响。以拉格朗日函数求解算法和遗传算法对模型进行求解,并以苏州市931路纯电动公交线路为算例对模型与算法进行了验证。研究结果表明,相比于遗传算法,基于拉格朗日函数的求解算法效率更高,求解结果更稳定。根据所构建模型设计的充电桩数量及线路运营特征参数,在满足充电等待时间约束的条件下可以实现社会福利最大。该研究所提出的模型可为电动公交车线路规划提供决策依据。     

视觉皮层中线条检测器的改进算法及应用

在简单细胞的视觉模型基础上，提出一 线条检测器的改革算法，该算法利用边缘检测器与线条检测器在形状和功能上的和两个方向相反的边缘检测器来实现线条检测器，避免了传统有不同宽度线条的骨架的提取，并且在指纹识别、字符识别等研究领域有着广泛的应用前景。     

山地城市交叉口车辆纵行运行特性

为研究车辆在山地城市道路交叉口停车减速阶段的运行特性,本文利用无人机采集了某山地城市道路交叉口的高空视频数据。基于云平台DataFromSky AI,采用Lucas-Kanade和背景差分等算法提取视频中车辆的速度和加速度等数据。按照不同坡度类型,分析停车减速过程中速度变化特征、停车点位置分布规律等运行特性。结果表明：在不同坡度路段,越靠近停止线的车辆其截面初速度越大,离散程度越高;停止线位置处的速度均与停车距离具有较强的正相关性;上坡路段车辆截面初速度、减速率和速度降幅均小于下坡路段;车辆与停止线距离越近,其停车位置点分布越集中;下坡路段车辆停车点位置更分散,分布的区间也较大,停车距离也逐渐增大。本次研究成果可以为山地城市道路交叉口仿真模型参数标定与修正等方面提供理论支撑和数据支持。     

机动车限行提高城市公交路段车辆行驶速度的仿真研究

考虑无公交站台、有非港湾式公交站台和有港湾式公交站台这三种类型的城市公交道路,构建基于安全距离跟车行为的双车道元胞自动机模型。根据南京市区道路上各类车辆的实际比例,仿真分析机动车速度与道路空间占有率之间的关系,并以非出租小汽车限行比例为20%和40%为例,研究机动车限行对公交路段车辆行驶速度的影响。结果表明,当道路空间占有率在0.2以下时,小汽车限行对机动车行驶速度的影响较小;当道路空间占有率高于0.2时,小汽车限行后无公交站台道路和港湾式公交站台道路上的机动车速度提升幅度较大,而非港湾式公交站台道路上车速提升幅度远不如前两者显著,因此城市公交路段应尽量采用港湾式公交站台。     

安全驾驶的横向安全预警报警阈值的确定

为减少车道偏离事故的发生,基于车辆将要横越车道边界的时间标准（TLC）,提出一种新的横向安全报警算法。该算法根据车辆运行状态判断驾驶人意图,基于实车试验数据,分析车辆的车轮轨迹曲线与TLC曲线,设定不同路况、不同类型驾驶人的报警阈值;利用驾驶人分类结果中最激进和最保守驾驶人的实车数据,分别验证不同路况下的报警阈值。结果表明：在不同路况下,报警算法给性格保守的驾驶人留出了1s左右的反应时间,给性格激进的驾驶人留出了0.5s左右的反应时间。