基于模糊神经网络的信号交叉口交通量预测

预测精度高,实时性强的交叉口交通量预测算法可以极大地提高城市交通控制的效率。文中提出了基于模糊神经网络的信号交叉口交通量预测方法。该方法以模糊神经网络为核心,应用在线滚动学习模型实现交叉口交通量预测,并应用了交通量微观仿真系统对模型进行检验,仿真结果表明该模型比传统方法精度高,收敛速度快。本模型在城市交通控制系统研究中有巨大的应用潜力。     

基于环境质量的城市道路环形交叉口信号配时优化研究

城市道路交叉口中具有代表性的环形交叉口的信号控制与污染排放相关联系的科学研究,是根据城市道路交通的环保理念,将交通污染排放控制引入城市交通信号管理与控制过程的创新思想,通过上海市杨浦区江湾五角场区域环形交叉口为例进行分析研究,提出基于环境质量的江湾五角场区域环形交叉口的信号控制建议方案。并运用AIMSUN交通仿真软件,对上海市杨浦区江湾五角场区域环形交叉口新的配时建议方案进行仿真,验证提高环形交口通行效率对减少机动车尾气排放量的有效性结论。     

微观仿真系统FLOWSIM在城市交通组织与管理中的应用

以北京两个典型的复杂路口为例,分析了FLOWSIM微观仿真系统在城市交通组织和管理中的应用.特别是在大型环岛和复杂交叉口的交通组织优化和信号配时优化中,应用仿真系统的理论和方法,为解决目前城市交通的拥堵问题提供了一种先进的、切实可行的应用技术和方法.     

交叉口动态车道功能与信号控制协同问题研究

基于信号控制交叉口时空关系分析,综合运用交通流理论和信号控制技术,建立了动态车道功能与信号相位组合模型,用Visual Basic语言编制程序对该模型求解.为验证模型的有效性,应用该模型对实际案例进行了优化,并通过交通仿真软件VISSIM分别对优化前后的方案进行了仿真对比分析.仿真结果表明:交叉口动态车道功能与信号控制存在协同作用,与仅改善车道功能或信号控制相比,实现两者的协同能有效提高交叉口时空资源的利用率,使关键状态参量如延误与排队长度显著降低.     

单交叉口信号配时软件设计

经济的发展、人民生活水平的提高以及小汽车数量的剧增,对现在交通造成越来越大的压力,特别是对交叉口通行能力造成很大影响.平面交叉口是城市交通的关键,它是整个城市道路的瓶颈地带,对其交通信号控制方法进行研究具有重大意义.从定时控制着手,解决单交叉口信号控制中人工配时计算复杂的问题,运用VB软件对交叉口进行单点配时研究,从而提高配时计算效率.基于单交叉口信号控制目前存在的问题,进行了如下研究:首先介绍了单点定时信号控制算法及基本工作原理;其次,设计了一种基于VB软件的单交叉口定时信号配时软件,运用这个软件,根据交叉口实际交通情况选择合理的定时信号配时方案.     

基于车道级基础路网的微观交通仿真数据建模与应用研究

从满足微观交通仿真需求角度分析了仿真数据模型建模的要点,建立了包括基础路网模型、信号控制方案描述模型和交通需求模型在内的微观交通仿真数据模型。信号控制方案描述模型中,信号灯分配通行时权,信号灯组描述交叉口的通行规则。交通需求模型由交通小区和OD矩阵组成,交通小区定义OD矩阵的起终点,OD矩阵定义路网上的出行量。以VISSIM为例,研究该模型与微观交通仿真模型要素之间的对应关系,提取数据转换生成VISSIM仿真模型,论证了其用于数据提取和交换的可行性。     

城市交通信号自组织控制中信号相位建模的优化方法

针对城市交通信号自组织控制中信号相位的建模方式下,在交叉口进入拥堵路况后各个信号相位绿灯损失时间不断增加的问题,提出了一种城市交通信号自组织控制中信号相位建模的优化方法。城市交通信号自组织系统以交叉口内各车道交通拥挤程度为决策信息,以其实时交互与协调的相邻交叉口为自组织单元,根据流体力学建立城市交通信号切换的确定规则集合。通过建立流量分配原则与期望的绿灯时间对控制策略进行更新,解决传统城市交通信号自组织控制中滚动步长的信号建模方法在面向系统每个自组织单元由道路组成、交叉口间联结方式以及交通流随机性等带来的复杂性问题。在传统方法的基础上,首先,对交叉口内各信号相位添加状态约束以提高控制规则的合理性,在完成自身参数优化的基础上,为相邻交叉口间通行效率的协调提供基础。其次,利用元胞传输模型模拟微观交通流传递,预测队列在交叉口处连续传递的运行方式,确定该交叉口放行需求的同时,建立了基于信号相位的上下游流量分配规则。最后,综合从上游交叉口驶出的不同车流量大小,依据下游交叉口当前最大允许驶入的车流量,并按计算得到的放行需求进行动态分配,以此放行车辆需求为基础,确定期望绿灯时间,完成信号相位建模的优化方法。仿真结果表明:优化后的建模方法不仅能同时提高自组织控制在拥堵与非拥堵路况下的通行效率,还能有效减少各交叉口处于拥堵状态的整体时间,使得交叉口群间整体通行能力得到提升,实现一种单点控制与小规模区域控制的同步优化。     

基于状态判别的环形交叉口信号设置依据

目前环形交叉口设置信号的依据和标准均是通过建立微观的交通模型所得到,复杂的模型标定和计算导致这些方法所得数据信息的可靠性差,并不适用于实际情况.为此,本研究直接利用环形交叉口实际采集的内、外环道车流车头时距及车头时距之差,采用模糊C-均值聚类方法对环形交叉口交通运行状态进行判别,根据判别结果,为交通管理者提供信号控制的时段依据.最后,采用VISSIM仿真对文中提出的方法进行有效性验证.结果表明,该方法能够准确地判别环形交叉口的交通运行状态,为交通管理者提供可靠的信号控制依据.     

关联信号交叉口排队长度计算模型

以相邻信号交叉口的最大排队长度为研究对象,分析了路段长度、相位差、绿信比等时空参数对路口最大排队长度的影响机理.基于交通波理论建立了最大排队长度计算模型,通过微观交通仿真实验对模型进行了验证,并提出了相邻信号交叉口时空协调指数的概念及其计算方法,分析了时空协调指数对相邻信号交叉口最大排队长度的影响规律.研究表明,该模型能定量计算相邻信号交叉口不同时空参数下的最大排队长度值,对相邻信号交叉口的时空协调设计具有指导意义.     

基于正交试验的城市信控交叉口仿真分析及优化

为了探寻交叉口高效优化设计方法以提高城市路网的通行效率,文章以上海市沪闵路-剑川路信控交叉口为典型案例进行高峰小时优化设计。实地调研目标交叉口高峰小时交通数据,基于Vissim微观交通仿真软件进行建模及仿真;通过分析实际交通问题,提出若干优化方案,并利用正交试验设计从车道设置、渠化和信号3个方面进行组合,结合方差分析和关联分析进行方案评价,最终方案可将交叉口的延误降低32%。该优化流程可规范化交叉口设计,快速寻找最优方案,相关研究结果可为交通管理部门的治堵工作提供一定的理论依据。     

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.     

公交优先的交通信号多层模糊控制模型

针对城市交通信号控制及公交优先问题,首先提出了一种基于交通需求强度的单路口多层模糊控制模型。第一层用来判断路口的交通需求强度,第二层主要完成相位优化功能,第三层用来确定各个相位的有效绿灯时间。进而考虑公交优先将模型扩展为公交优先的交通信号多层模糊控制模型,给出了模型结构与控制方法。仿真结果表明,与定时公交优先控制模型相比,该文提出的公交优先的多层模糊控制模型在交通量较大情况下能有效减少公交车辆延误,可应用于未来的信号控制系统中。     

城市交通信号三级模糊滑动优化控制方法

提出一种城市交通信号三级模糊滑动优化控制方法.引入非冲突车流的搭接相位构建交通信号三级模糊控制器的模型,并采用滑动时间窗设计滑动优化的框架.根据实时采集的交通数据,采用基于黄金分割的混合遗传算法,在线学习模糊控制器的隶属函数及控制规则参数.在常态及事故不同交通条件下,以典型路口进行Paramics仿真试验.结果表明提出方法的自适应能力好,可快速响应路口交通流的不确定性事件,且在高饱和的交通条件下性能稳定.     

城市交通信号三级模糊优化控制与仿真

针对多数交通信号模糊控制方法极少关注交通流的不确定性,提出一种城市交通信号三级模糊优化控制器及其Paramics仿真方法. 综合考虑交通需求强度、相位优化和延长时间决策等控制机理,提出三级模糊控制器的结构,并引入搭接相位设计相位优化的机制,遵循交通信号控制基本原则,提出三级模糊控制算法,最后,采用COM组件的混合编程技术构建三级模糊控制的Paramics仿真平台,并以深圳市黑点路口进行实验,在不同交通条件下对提出的模型进行效用评价;结果表明提出的控制器性能良好,在高强度的交通状况下性能稳定,控制效果符合交通管理者的控制目标,且具备快速响应交通流不确定性的能力.     

基于结构化视频数据的交叉口评估及问题自动化诊断

为提高视频数据用于交叉口运行评估的处理效率并实现交叉口问题实时诊断,提出了一种使用结构化视频数据、以车头时距为主要分析对象的方法。首先利用流量曲线可复现性快速查找高峰时段;然后仅基于车头时距曲线实现视频数据与信控方案的同步比对,并提出了从信号控制方案和车道两方面进行交叉口效率综合评估方法;最后以动态时间规整和灰色聚类方法,由实际数据识别出车道车头时距曲线的5种类型,并提出了相应的问题及优化方案,可用于低效车道及相位的问题诊断。     

城市环形交叉口通行能力理论模型

为了对城市环形交叉口采取有效的控制与管理措施,必须对城市环形交叉口的通行能力做出准确的计算。通过对城市环形交叉口道路和交通特征进行分析,以间隙-接受理论为基础,利用概率分析方法,假设环道上车流车头时距服从Erlang分布的情况,推导出了普遍适用的城市环形交叉口通行能力的理论模型。通过实际的交通测试结果验证了该模型的准确性,而且证实该模型能够较好地反映实际道路和交通条件变化对通行能力的影响。     

基于改进微粒群算法的单点信控交叉口配时优化

交叉口的信号控制,对减轻城市道路的交通拥挤,提高城市道路通行能力有极其重要的作用。以典型的四相位单点控制交叉口为例,选取每个相位进道口上的总延误时间、车辆的停车次数和道路的通行能力作为优化目标。由于求解约束优化问题的微粒群算法有利于函数型优化问题,所以利用该算法对模型进行求解,得到新的信号配时方案。仿真结果表明,与传统的Webster算法进行比较,由求解约束优化问题的微粒群算法所得到的信号配时方案是更优,更适合于单交叉口进行信号优化控制,为进一步分析研究城市交通线控、面控提供更好的方法。     

基于车流轨迹的交叉口相位相序优化

在城市交叉口信号控制中,相位相序的设计与通过交叉口的车流轨迹有着非常密切的关系,在不改变相位组合的情况下,合理的相位相序可使交叉口通行效率大幅度提升。本文通过对交叉口车流轨迹冲突点进行分析,在保证车辆安全通过的情况下,以绿信比最大为目标,建立相位相序优化模型。此外,文中以广州市某交叉口为例进行相序优化,使交叉口效率提高13.4%。     

基于二流理论的拥挤交通流当量排队长度模型

为描述拥挤交通流中的排队现象,根据二流理论,提出了将交通流实际运行状态转化为二流运行状态的思想.利用流量守恒方程,建立了单车道路段当量排队长度模型,并在此基础上,推导出多车道路段平均当量排队长度模型.为验证模型的有效性,采用VISSIM软件设计了拥挤交通流的模拟方案.对比模型计算的当量排队长度与软件统计的实际排队长度发现:当量排队长度均大于实际排队长度;当量排队长度比较稳定,而实际排队长度有所波动.结果表明,当量排队长度模型能够定量地、更好地描述拥挤路段的交通流拥挤程度.该模型计算方法简单,便于工程实践,可以为城市交通控制系统优化等提供理论依据.     

城市快速路出口匝道与衔接交叉口协调控制研究

城市交通出行需求具有动态性,快速路出口匝道与下游衔接交叉口具有较强的关联性,当交叉口交通疏解能力有限,出口匝道与衔接交叉口距离未合理设置时,交叉口排队易延伸至出口匝道,影响快速路车流正常运行。利用并行微观交通仿真软件Paramics对不同交通需求、出口匝道与下游衔接交叉口间距情况下的城市快速路出口匝道与衔接交叉口的信号协调控制进行研究,分析出口匝道的信号控制和相位差对路网交通流量和行程时间的影响。仿真结果表明出口匝道与衔接交叉口的信号协调控制能明显提高交通流量,降低行程时间。