单个交叉口两级模糊控制及仿真研究

伴随着我国国民经济的高速发展和城市化进程的加快,城市交通拥堵问题日趋严重,交叉口作为城市交通网络的重要组成部分,解决城市道路交叉口问题是解决城市交通的关键,对其研究有着极其重要的意义。在对现有国内外学者对交叉口信号模糊控制研究的基础之上,对单个交叉口的模糊控制进行系统的分析阐述,提出了一种新型的交叉口两级模糊控制方法。对于模糊控制中复杂的逻辑推理和计算问题采用MATLAB进行编程计算。最后,运用MATLAB进行模糊控制器动态仿真,结果表明模糊控制效果更好。     

城市道路交通平面交叉路口拥堵预测

针对交叉口路段拥堵特性,基于定性推理的相关方法,从时间的角度,提出了描述城市交叉口进口路段运行状况的评价指标——稳态评判指数。仿真实验表明,当交叉口交通拥堵与消散的过程被触发时,稳态评判指数会发生定性跃迁,并且每个高峰期的到来都会经历一个“稳态——非稳态——稳态”的过程;并且由该指数确定的拥堵临界点时刻与由交叉口总排队长度所反映的交叉口拥堵形成与消散时刻基本吻合,为交叉口的运行状况评价及拥堵预警提供一个指标。     

冰雪条件下信号交叉口上游拥堵识别方法

为解决冰雪条件下的信号交叉口上游拥堵识别问题,提出基于研究临界消散车队长度值的拥堵识别方法. 该方法根据汽车行驶理论与拥堵区间车辆行驶特点,将拥堵临界车辆的行车过程分为加速、匀速和减速过程,通过分析的拥堵排队车辆通过交叉口的过程,建立不同冰雪路面信号交叉口拥堵识别模型. 通过不同条件下相关参数标定,计算上游路段拥堵临界位置. 利用哈尔滨市区一个交叉口的实际调查数据进行验证,证明该模型能很好与实际相契合.     

基于时空检测的城市交通网络瓶颈识别方法研究

为了解决拥堵状态下交通网络瓶颈识别问题,文章基于时空检测数据对道路节点和路段拥堵状态进行了分析,并以此为基础建立了城市交通网络瓶颈识别与分类模型。拥堵发生期间,以任意2辆浮动车连续通过拥堵路径各个交叉口时间间隔作为统计时间,以拥堵路径各个交叉口对应流向流出率作为统计对象,连续统计多辆浮动车通过时的交通量序列,建立了拥堵路径交叉口关联度模型并以此划分交通网络瓶颈。以划分的交通拥堵瓶颈区域作为密闭区域,通过分析拥堵路径平峰期间与拥堵期间的流入流出率,使用切比雪夫不等式在置信度95%范围内建立了拥堵瓶颈的3类模型:输入型瓶颈、输出型瓶颈和通过型瓶颈。以实际区域道路网络为研究对象,使用上述模型对拥堵区域进行了分析,结果表明该模型可有效识别并分类交通网络瓶颈。     

城市道路交叉路口的拥堵预测

针对交叉口路段的拥堵特性,基于定性推理的相关方法,从时间的角度,提出了描述城市交叉口进口路段状况的评价指标——稳态评判指数.仿真实验表明,当交叉口交通拥堵与消散的过程被触发时,稳态评判指数会发生定性跃迁,并且每个高峰期的到来都会经历一个"稳态——非稳态——稳态"的过程;由该指标确定的拥堵临界点与由交叉口总排队长度所反映的交叉口拥堵形成及消散时刻基本吻合.     

基于AGNES聚类算法的城市交通运行状态分析研究

为提高道路运行效率、缓解城市交通拥堵,以宿州市城区为研究对象开展了交通运行状态的分析研究。通过GPS系统获得浮动车数据,运用数理统计方法对数据进行修复和预处理;选用路段行程速度和交通流量作为评价参数,构建了路段行程速度计算模型。利用AGNES聚类算法对道路流量和平均车速进行聚类分析,以此对道路交通状态进行等级划分并确定不同等级的区间值。结果表明：宿州市主干路严重拥堵临界值为20 km/h,低于标准值（21 km/h）;同时次干路的中度和重度拥堵阈值也明显低于规范值,原因可能是车道较窄、机非混行。该研究可以为利用交通数据评估城市交通状况提供新方法,可以提高交通管理者对道路结构的认识,对城市道路的规划和设计有一定的参考价值。     

基于支持向量机的城市道路交通拥堵判别算法研究

近年来,城市交通拥堵现象越发严重,研究分析了国内外大量关于城市交通拥堵界定与判别的基础上,基于模式识别理论中支持向量机分类算法设计提出一种"畅行"、"一般拥堵"及"严重拥堵"道路拥堵三分类研究模式。以南京市虎踞路这一城市主干道路段为算法实例研究对象,结合实测采集和Vissim仿真拥堵交通流数据,借助Matlab实现设计算法的城市道路拥堵分类和判别,实验结果表现出较好的分类和检测效果,表明设计算法应用城市拥堵判别是可行的,且可以进一步优化提高。     

基于改进自组织映射神经网络的信号协调控制交叉口群划分方法

针对以往研究在路段关联性判断和路网主要流向方面考虑不足,提出了一种基于改进SOM的信号协调控制交叉口群划分方法。首先,在离散性指标和阻滞性指标的基础上,考虑路网交通流运行的主路径特征引入主路径指标来表征路网交叉口之间路段关联性;其次,为弥补自组织神经网络（SOM）输出结果可能大于实际需求且输出无标签的不足,把SOM中激活神经元权重作为层次聚类的输入,运用层次聚类改进SOM,并根据指标与路段关联性的关系设计关联性判断准则,据此界定交叉口之间路段关联性;最后,根据最大流最小割理论识别路网瓶颈,以瓶颈为基点向外划分交叉口群,并通过算例分析得出,该方法能够有效界定交叉口路段关联性和识别路网瓶颈,对信号协调控制配时优化具有重要基础作用。     

停车线后退法对信号灯交叉口通行能力的影响

为了提高信号灯交叉口的通行能力,提出了停车线后退法,以改善大型交叉口交通组织方式;给出了该方法的设置条件和方法;并利用《城市道路设计规范》和停车线法计算公式,对给定大型交叉口通行能力进行了计算、对比和分析.研究内容和结果可为解决城市交通拥堵问题提供方法与理论依据.     

面向拥堵分析的道路单元动静态融合划分方法

为解决现有城市道路单元划分方法与常发性交通拥堵特性联系较弱的缺陷,提出了一种融合道路静态属性与动态拥堵数据的面向城市交通拥堵分析的道路单元划分方法.首先,以道路静态属性中的路段通行能力节点、交叉口节点、立交节点、出入口节点等道路节点作为划分依据,将道路划分成若干静态道路单元.其次,利用拥堵数据结合K-means聚类法将...     

城市道路交通拥堵的模糊神经网络评析

以城市道路网络的拥堵状况为研究对象,运用模糊层次分析以及神经网络理论构建城市道路交通拥堵的模糊神经网络评价模型.以层次分析为准则,从微观层、中观层、宏观层等方面建立道路交通拥堵三层评价指标体系;利用模糊一致性判别矩阵界定道路交通拥堵评价因子综合权重,基于BP神经网络构建了道路交通拥堵的模糊神经网络评价模型,并对道路交通拥堵评价区间进行阈值确定,将道路交通拥堵评价集界定为严重拥堵、中度拥堵、轻度拥堵、较为畅通、畅通等5个等级.以2016年上海市20个交通小区的道路交通拥堵数据为样本进行实例分析,结果表明该方法的可行性以及有效性.      

基于等效通行能力的施工区交通影响评价方法

随着我国机动车保有量的持续增长，现有的城市道路资源已不满足交通需求，许多城市都在对已有道路进行升级改造，频繁的道路施工对城市交通运行产生了巨大影响。针对城市道路结构特征，提出一种适用于城市占道施工区的交通影响评价方法。结合城市道路所具有的间断流设施特点，应用等效通行能力概念给出了等效饱和度城市占道施工区交通影响评价指标；基于改进的BPR模型，给出了适用于城市道路的行程时间计算模型，并给出了行程时间可靠性评价指标评价方法；综合考虑了平均延误、等效饱和度、行程时间可靠性评价指标，提出了城市占道施工区交通影响综合评价方法，从“点”、“线”、“面”三个不同维度给出了城市占道施工区交通影响评价阈值；结合交通影响评价阈值给出了城市占道施工区交通影响范围确定流程。仿真结果表明，本文建立的基于等效通行能力的施工区交通影响评价方法解决了已有方法计算难度大，难以应用于实际的问题，且综合不同层面给出了具体的交通影响评价阈值，克服了传统方法只从单一层面确定交通影响评价阈值的缺陷。     

信号控制交叉口渠化关键参数确定方法研究

为提高城市道路交叉口渠化设计的科学性和合理性,本文研究了城市道路交叉口渠化的关键参数。基于机动车行车安全性和乘坐舒适性,提出了交叉口展宽段及展宽渐变段的长度计算模型。选取菏泽市长城路与牡丹路交叉口进行实例验证,结果表明该方法具有较好的实用性和借鉴价值,为畸形交叉口渠化的深入研究提供了理论依据。     

城市道路交通拥堵自动判断算法研究

 与高速公路交通流特点相比较,从城市路网中交通流多数为间断流的特点出发,结合目前城市道路中所使用的交通流采集设备及信号控制设备,利用交通工程中交通流到达－离散模型对城市道路中不同类型的城市交通流进行分析,选择出符合交通流变化的数学模型对进入路段和驶出路段的交通流分别利用模型匹配,从而进行交通拥堵进行自动检测。这类算法的应用既为城市道路拥堵的自动判断提供了手段,又使得城市中所使用的智能交通设施发挥更广泛的作用。     

拥挤收费下出行者出行时段选择影响分析

城市机动车保有量持续增加,使得道路拥挤问题日益严峻。通过拥挤收费增加当前道路资源的利用率是解决此问题的有效手段。本文基于时空消耗理论,以社会福利最大化为目标函数建立多时段路网最优定价模型并给出算法,对高峰期时段实行3种不同额度的拥挤收费,得出对出行者出行时段的影响结果。通过算例分析,得出在时空资源固定的情况下拥挤收费对调节高峰时段与平峰时段的交通量分布、减少总出行交通量有显著作用,进而可以缓解城市道路的交通拥堵问题。     

城市禁左干线信号协调控制研究

对干线上相邻交叉口进行协调控制可以有效地减少干线上车辆延误和排队次数;但是通过对以往干线协调控制的研究发现,主要是以直行车辆延误最小为目标,忽略了干线上的左转车辆。在分析以往协调控制优化的基础上,通过VISSIM交通仿真系统,分别对传统方法、Matlab优化后方法以及禁左后进行协调控制的方法分别进行三次仿真;通过对比发现禁左后干线的延误和排队次数以及干线的西门子交通服务水平评价指标PI值均有显著降低。禁左对于改善目前城市交通拥堵的现状以及提高干线道路的服务能力具有非常积极的意义。     

信号灯作用下的城市隧道路段交通流模型研究

分析了城市隧道路段的交通流特征,建立了城市隧道路段的元胞自动机模型,并针对隧道与上下游交叉口不同相对位置、不同相位差的情况,进行了数值模拟。仿真结果表明,城市隧道路段的通行能力受到隧道与信号灯的相对位置以及上下游信号灯的相位差等共同影响。合理的信号配时控制可以提升路段和交叉口通行能力,减轻拥堵;但是当隧道离下游交叉口较近时,路段通行能力明显降低,隧道内拥堵严重,信号控制手段收效甚微。