单交叉口交通信号的模糊控制

针对最常见的十字交叉口,以平均延误最小为目标,设计了四相位两级(观测级、决策级)模糊控制器,包括红灯相位选择模块、绿灯相位观察模块、决策模块等三个模块。所建立的交叉口车辆生成模型、交通信号控制模型以及车辆延误模型,通过MATLAB 7.0编写的程序,进行仿真分析。结果表明:在同样交通条件下,相对定时控制和感应控制,模糊控制的车辆平均延误时间分别降低了25.2%和16.5%。     

信号交叉口灯组自主优化控制方法

为了进一步提高城市交叉口交通信号控制的灵活性,满足车辆及行人随机到达条件下的精细化控制需求,文章提出一种交叉口逻辑灯组自主优化控制方法。该方法通过建立交通流向排队延误模型,以交叉口各方向交通流排队延误作为优化指标,以交通流对应的信号灯组作为最小控制单元,根据实时检测的各个交通流向的交通流量和排队延误计算结果,自组织优化由不同交通流构成的信号灯组组合相位及其绿灯时间,进而依据绿灯间隔冲突矩阵动态执行信号灯组的实时优化控制。以合肥市一个实际交叉口为例进行试验研究,试验结果表明文中方法的延误时间、停车次数比定时控制和感应控制均有大幅度的降低,可有效提高绿灯的利用率。     

考虑低排放低延误的交通信号优化方法

为了达到低排放低延误的交通信号多目标优化控制的目的,首先对车辆行驶轨迹进行描述,并基于机动车比功率(VSP)进行机动车排放的计算;然后利用回归分析的方法,对排放和延误的关系进行量化;之后建立一个以减少排放和降低延误为目标的交通信号控制模型,以此来优化信号控制交叉口的周期时长和绿灯时长,从而达到低排放、低延误的交通信号多目标智能化控制.选取了长春市典型交叉口进行调查,并运用仿真软件VISSIM对该模型进行仿真验证.优化前后的对比分析表明,延误减少了10.54%,排放降低了13.41%,从而证明了该控制技术的有效性.     

基于混合Petri网的农业生产工作流建模研究

根据农业生产的实际工作,建构一个基于混合Petri网的工作流模型.混合Petri网一般由连续和离散两个部分组成,模型连续的部分主要反映农田实际工作的进程,离散部分主要表示农机和劳动力等资源状况的变化,提出的模型还可以模拟在生产过程中的工作和间歇状态.仿真结果表明,混合Petri网模型能准确地描述农业生产的过程,在出现不确定因素的情况下能重新分配资源.该模型作为农业生产规划的参考模型,促进在不确定的环境中相关优化算法的发展.     

考虑车队离散的路段行人过街感应式信号控制方法

为了在保证路段行人过街安全与过街需求的前提下,同时提升路段车辆运行效率,本文充分考虑车队离散到达与路段行人过街的动态影响,建立了路段行人过街感应式信号控制方法。首先,本文基于Robertson车队离散模型,以车头时距对上游到达车队进行动态划分,并根据路段行人过街点位预测下游车辆排队状态;以车队离散度选择下游到达车队中车辆作为信号优化输入参数建立感应控制方法,同时分析了路段行人过街位置对配时方案的影响;然后,通过SUMO的交通控制接口(Traffic Control Interface, TraCI)搭建仿真环境,以车辆与行人的综合平均延误,分别对路段单向与双向交通环境的信号配时方案进行仿真验证与对比分析。结果表明,相比传统感应控制而言,优化后的感应控制在单向交通与双向交通情况下,行人与车辆综合平均延误分别降低5.56%、7.06%。     

基于CTM的干线信号模糊控制优化方法在大型活动中的应用

为了提高城市干道在大型活动交通消散过程的控制效率,利用能够反映交通流动力学特性的元胞传输模型CTM实现消散干道交通信号优化控制.基于CTM建立了消散干道单向交通动力学模型,提出了基于滚动周期的干线模糊控制优化方法,通过实时调整主路绿灯时间从而实现绿波控制路段总延误最小的优化目标.对一个由4个路口组成双向六车道干线道路算例进行仿真,在消散干道主路输入流量随时间变化的情况下,采用各路口绿灯时间一致的控制方案与各路口变化绿灯时间即优化控制方案2种情况下,主路消散方向上车辆总延误分别为4 254和3 825 s.算例结果表明,优化方案对于减少主路消散方向的交通流总延误具有较好的控制效果.     

基于混和Petri网的公路仿真系统模型

公路仿真系统是连续变量动态系统和离散事件动态系统相互作用的混杂系统。通过分析公路仿真系统的混杂特征，在基于Multi—Agent的仿真框架下，提出利用混和Petri网描述系统中离散事件和连续变量相互作用的观点。在传统混和Petri网的基础上，建立了考虑时变特征的推广混和Petri网模型，并建立了基于推广混和Petri网的公路仿真模型体系。将该模型体系应用于驾驶员速度控制过程。应用结果表明，仿真效果良好。     

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。     

一类模糊混合Petri网的交通信号灯的实时控制

针对固定周期的交通信号灯浪费道路资源的问题,提出一种模糊混合Petri网用于交通信号灯实时控制的建模方法。该模型结合本相位方向的排队长度和路口的车流量对本相位绿灯时长实时控制,再结合其他相位红灯时长和其他相位的排队长度,实时控制相序的变化。仿真分析表明,基于模糊混合Petri网对信号灯实时控制可最大程度降低车辆的停车次数。     

应用微分Petri网分析汽车再生制动模式的切换

针对混合动力汽车再生制动模式切换过程中引起的混杂系统的动态变化难以控制的问题,利用混杂系统理论,分析了混合动力汽车制动过程中的离散事件和连续状态变量对再生制动模式切换的影响.基于给定的再生制动控制策略,建立了再生制动混杂系统的微分Petri网模型,在以往建模方法的基础上增加了对离散事件的单独刻画,实现了对再生制动过程中的离散事件和连续状态变量的综合建模.通过Matlab/Simulink/Stateflow建立再生制动数学模型,实现了对再生制动过程中离散事件和连续状态变量的综合仿真,完成了再生制动模式判断和模式切换过程,结果表明微分Petri网用于再生制动混杂系统建模是合理和可行的.     

一种基于AOcontPN的信息物理系统建模方法

信息物理系统(CPS)是计算、控制和通信相融合的系统。现有的建模方法不能很好地实现其离散和连续混合的复杂行为。对此提出了一种基于面向方面连续Petri网的AOcontPN建模方法。依据CPS需求分析,将一些普遍存在的物理连续过程抽取出来,作为一个功能性的方面连续Petri网,织入到基本Petri网中。这样不仅解决了CPS系统中连续过程的行为分析、复用等问题,也使得整个系统可以使用离散系统的形式化方法来验证。     

部分联网环境下交叉口排队长度估算与信号自适应控制

为改善城市道路交叉口的交通拥堵状况,克服传统交叉口感应控制的弊端,提出了部分车辆联网环境下交叉口实时车辆排队长度的估测算法,建立了基于延误时间最小化的通行优先级计算模型,在此基础上综合考虑交叉口通行安全等因素,设计了交通流向动态组合的交叉口自适应控制方法.为了验证模型与方法的准确性和可行性,通过对VISSIM-COM编程完整地实现了上述控制逻辑,并选取典型交叉口进行仿真验证.结果表明:文中提出的排队长度估测算法具有较高的准确性;相比传统感应控制和固定配时设计,文中提出的控制模型在交叉口平均排队长度方面的优化幅度达70%,平均延误时间分别降低约65%和55%,并且弥补了传统感应控制在接近饱和及过饱和交通状态下疏导能力不足的缺陷,有效地提高了交叉口运行效率.     

基于双层规划模型的交通信号区域协调控制

针对过饱和状态下的交通信号配时,以区域整体输出总流量最大化和各交叉口进口道总延误时间最小化为目标,构建了基于动态子区划分的交通信号区域协调控制双层规划模型(BP模型).通过分析交叉口滞留排队车辆、进口道交通量以及相位相序对区域协调控制的影响,建立了交叉口相位差、有效绿灯时间和动态交通流量等协调控制变量的约束关系式.采用...     

公交优先交叉口信号控制参数的多目标优化方法

公交优先交叉口的信号控制方案应平衡车辆出行者时间效益、行人出行效率和环境效益,因此,需要基于多目标优化方法优化设计信号配时参数.首先,以车辆出行者人均延误、行人过街平均延误和停车率最小为目标构建信号周期多目标优化模型;然后,基于相位乘客流量比和相位饱和度优化设计绿信比;最后,构建了多目标优化模型的粒子群算法来寻找Pareto解.应用结果表明,相比常规方法,能根据决策者喜好选择Pareto解;可尽量降低车辆出行者的人均延误,在一定程度上体现了公交优先.     

一种离散随机Petri网的性能计算和分析方法

为了有效地计算离散事件动态系统Petri网模型的时间性能,用一种离散扩展随机Petri网建立系统的性能模型,采用基于T-组件网的化简技术,结合等效延迟时间和概率分布不变的计算方法,求解和分析Petri模型的时间性能参数.实验结果表明,变迁不仅可以被赋予任意的延迟时间和概率分布,而且计算结果也具有很高的精度,为离散事件动态系统的建模和性能计算与分析提供了一种有效的数值化计算方法.     

基于马尔可夫模型的交叉口两难区自适应控制

提出一种基于马尔可夫模型的信控交叉口两难区自适应控制方法.根据实时监测的两难区内车辆数据,采用马尔可夫模型主动预测陷入两难区内车辆数的概率分布,提出采用基于n近邻的状态转移矩阵的更新框架,并综合考虑相位时长,建立相位延长和切换时两难区内当量车辆数的计算模型,进而以相位切换的风险概率为准则,采用即时决策的交通控制自适应调整相位时长.以广州市某交叉口进行VISSIM仿真实验,在不同强度的交通条件下,验证提出方法的效用并进行参数敏感性分析.仿真结果表明经过模型参数校准后,提出的控制方法在有效减少陷入两难区内的车辆数的同时,可减小交叉口的平均延误.     

基于广义随机Petri网的MVB网络吞吐性能分析

基于Petri网模型的建模分析方法,对多功能车辆总线网络的吞吐性能进行了分析.首先建立了MVB网络的广义随机Petri网(GSPN)模型,并逐步压缩和简化以便于分析.之后在随机离散有穷状态马尔可夫过程理论基础上,对该模型进行分析计算.同时采用了随机Petri网计算机辅助分析软件TimeNET建立模型和仿真.给出了MVB网络单纯过程数据的报文吞吐量,有效数据传输能力和带宽利用率等性能参数.结论指出广义随机Petri网是对网络协议进行分析的有效工具.     

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。     

交叉口信号控制方案评价指标动态估计模型

对评价指标在周期内的实时变化进行动态估计是交叉口交通信号动态控制的关键。应用计算机仿真模拟方法以仿真步长为间隔建立了停车延误、停车次数、排队车辆数等常用控制目标与信号灯状态及持续时间之间的动态迭代估计模型,机动车流在路段上的运行特征用CTM描述,在交叉口上的演化规律用微观交通状态描述。以单个进口道的直行车流为研究对象,对经典延误模型进行对比分析,发现随着饱和度增大,各个模型的估计偏差有逐渐增大的趋势,基于仿真步长的迭代估计累积结果基本上处于经典延误模型计算结果的变化范围内。对于单个交叉口而言,迭代算法的时间复杂度为O(n)。     

粒子群优化算法在交通信号配时中的应用

以交叉口车辆平均延误和停车次数最小为目标,建立信号控制交叉口配时模型,运用粒子群优化算法求解该模型,得到各相位最优配时参数绿信比和周期时长。以某一交叉口为实例,将此方法配时结果与经典配时方法的结果进行比较,交叉口车辆停车次数略有上升,通行能力略有降低,但是车辆的平均延误时间大大降低。这表明运用粒子群优化算法解决交叉口配时问题是有效和可行的。