公交优先交通信号优化控制的动态自适应混沌粒子群优化算法

公交优先是先进公共交通系统中的重要组成部分,对公交优先下的城市道路交叉口交通信号进行优化控制,能有效提高城市公共交通运行效率。为实行公交优先并兼顾社会车辆通行需求,建立了一种以乘客人均延误最小为目标的单交叉口交通信号配时模型,并提出一种动态自适应混沌粒子群优化算法对该模型进行求解。该算法引入动态自适应策略和混沌优化策略来解决标准粒子群优化算法早熟、寻优能力低等问题。仿真实验表明:所提出的模型和算法具有较好的实用性;通过所提算法能得到较优的信号配时方案,社会车辆延误、公交车平均延误和人均延误时间均有一定的减少。     

城市道路路段环境交通容量

将城市环境空气质量控制的思想与城市道路交通容量的概念相结合,提出了城市道路环境交通容量的概念.基于格林希尔治(Greenshields)速度密度的线性模型,得到了速度流量的函数关系;基于机动车排放因子与行驶速度的关系,建立了机动车污染物排放浓度与交通量的关系;运用非线性规划理论,建立了以路段通行能力和污染物浓度控制标准为主要约束条件,以路段交通量最大为目标的最优化模型;运用拉格朗日广义乘子法给出了模型的求解算法.实例研究表明:在控制一氧化碳(CO)浓度下,各车型交通量与在控制二氧化氮(NO2)下的各车型交通量有比较大的差异,特别是微型车、中型车和公交车,造成了环境交通容量要小于道路交通物理容量很多,原因在于不同车型的不同污染物排放因子存在差异.因此,合理的交通结构不仅有利于提高道路交通容量,也有利于保护环境空气质量.     

多目标城市道路交叉口信号配时优化算法研究

采用细胞传输模型对城市道路的交通流进行建模,提出了该模型中各项交通流运行指标的计算方法.将交通流模型嵌入到多目标优化算法中,替代以往传统的目标函数,采用非支配排序遗传算法NSGA II(none-dominated sorted genetic algorithm II)进行多目标的求解.通过算例分析不同输入条件和控制策略下的优化结果及与其他类似配时计算方法的比较,证明了此算法的结果较令人满意.     

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。     

用户均衡和信号控制自适应组合模型

为克服传统的交通信号设计方法不考虑驾驶人路径选择行为的缺点,在考虑驾驶人路径选择行为的基础上,提出一种新的用户均衡和信号控制自适应组合模型,优化交叉口信号配时,并给出了具体求解算法和步骤。研究结果表明:该模型使用户均衡和信号优化2个过程不断交互迭代,直到路径流量和信号配时稳定和收敛;当驾驶人对不同路径的费用差异感觉越明显时,计算过程收敛越快。     

基于交叉口多相位信号控制的路网容量

构建了一种用于描述交叉口多相位信号控制路网容量的双层规划模型.其中,下层模型是一个交叉口多相位信号控制路网用户均衡分配模型,用以求解给定信号配时参数和交通需求量下的路段均衡流量,该模型考虑了各相位下的信号延误.上层模型是一个非线性规划模型,模型以路网容量最大为目标,对信号配时参数和O-D需求量进行优化.双层规划模型采用基于灵敏度分析的BLABD算法求解,算法的主要思想是通过差商的方法估计路段均衡流量对设计变量的导数,从而将上层模型中未知路段流量函数展开为一个线性函数.算例分析结果显示,该算法能有效求解多相位信号控制路网容量问题,具有实用价值.     

基于synchro的交叉口污染物排放与信号配时集成优化研究

在传统的信号配时方法中,多数都是以车辆在交叉口的总延误最小为目标来优化信号配时的,很少考虑交通环境的因素,尤其是对机动车尾气排放的控制。本文建立了以交叉口延误最小与污染物排放最小的多目标规划模型,并运用Synchro交通仿真软件对实际案例进行模拟,在模拟求解过程中发现,延误最小和排放最小往往不能同时达到最优,在多组非劣解中,应考虑土地利用性质和行人分布等因素,为相关部门做决策提供了理论依据和参考方案。     

基于多主体建模工业废水污染控制模拟

针对水环境中工业废水污染物排放建立多主体模型,将政府与工厂抽象出独立的主体,模拟工厂在政府征收 环境税和环境服务费补偿2种政策下废水中污染物的排放,以太湖流域为研究背景,通过模拟模型中工厂自适应行为对 政策的响应,评估了2种政策的效应.结果表明,实施环境税和环境服务费补偿2种政策都对控制工厂污染物的排放起 到了作用,实施环境税的效果要优于环境服务费,在采用环境税方案时,宜优先考虑中等税率方案,该多主体模型为有效 控制工业废水的排放提供了新的思路和方法.      

城市道路网络交通信号协调控制的优化

改进前人提出的城市道路网络交通信号协调控制的优化数学模型 ,这个模型是以交通均衡分配模型为基础的双层数学规划模型 ;探讨了这个模型的求解方法 ,并给出了实际算例 .该方法的应用将降低城市道路网络的交通协调控制对检测器等硬件设备的依赖程度 .     

考虑上游信号控制的公交停靠站车辆延误模型

针对公交停靠站运行效率缺少评价方法的问题,以时空轨迹图描述公交车辆在停靠站的到达、服务及驶离过程,在考虑上游交通信号配时影响的情况下,建立公交车辆延误与到达率、服务时间的数学关系模型,并通过实际调查数据验证模型的有效性.结果表明在不同条件下模型计算结果与实测值的相对误差为9.98%,能够准确反映公交停靠站的运行机理,对于评价公交停靠站的服务水平和分析相关影响因素提供了重要依据.     

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。     

城市信号控制交叉口信号周期时长优化模型

提出一种新的城市道路交叉口信号配时方法,同以信方法相比,新方法更适应交叉口的交通特征,更符合信号实时变化的特点,可以作为交叉口交通信号自适应控制的配时基础。     

基于熵值法的左转可逆交叉口配时优化方法

为提升左转可逆车道交叉口通行效率,提出一种基于熵值法的左转可逆车道交叉口配时优化模型。从交叉口道路条件和相位条件两方面对左转可逆车道设置进行分析,以交叉口通行能力和车均延误为优化目标,调整交叉口信号配时方案,运用熵值法构建设置可逆车道交叉口配时优化模型选取最优解。以青岛市典型交叉口为例,用该优化模型对交叉口设置左转可逆车道后的配时方案进行优化设计,并与现状配时方案和未优化配时方案进行对比。结果表明,早、晚高峰交叉口通行能力分别提高了3.2%和19.4%,车均延误分别降低17.6%和14.7%,优化方案有效提高了交叉口通行效率。     

城市路口双模交通控制系统的研究

针对城市交通道路十字路口的交通灯信号控制现状及存在的问题,提出了一种新的路口双模控制方案。在路口车流量达到饱和不可调状态时,采用传统的定时控制方式;当路口处于未饱和可调状态时,采用智能控制方式,系统由性能优越的ARM11控制器S3C6410承担主要的控制任务。实验表明,此种控制方法对减少车辆平均延误时间,节约资源和提高路口通行能力具有很好的效果。     

过饱和交叉口信号配时方法的优化及实证研究

在城市道路交叉口交通管理的信号控制常用信号配时方法,对于饱和度较低的交叉口有较好的交通调控作用;但实际交通管理的高峰时段常常会出现过饱和交叉口,信号配时方法就显示出不适应性。针对饱和交叉口的交通特性进行分析,采用了一种考虑进口道排队长度的信号配时模型,通过与传统配时模型的比较并进行了实例验证,得出这种模型更适合对过饱和交叉口的交通控制。     

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。     

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。     

基于改进遗传算法的平面交叉口信号优化控制法

本文对城市交通中单交叉口信号动态优化控制技术进行了深入研究,在此基础上设计了一种应用于单交叉口的智能信号控制优化算法,并在遗传算法的选择算子中对竞争法进行了改进,加入了希尔排序策略,将基本遗传算法改进成了一种新的基于二进制编码的遗传算法. 且计算机模拟复杂度较高的四相位交通控制仿真对比实验取得了良好的效果. 实验结果证明,遗传算法可以较好地应用到交通控制领域,且改进式遗传算法在中、重度交通需求的情况下依然能在很短的计算时间内使控制周期内路口的总延误和排队车辆数明显减少.     

基于耦合模型的交通组织方案对公交车NOx排放影响分析

为论证交通组织方案对NOx减排有明显的效果，本文根据实际公交线路，分别运用VISSIM交通仿真模型和Webster信号配时模型优化交通组织方案，再通过尾气排放模型MOVES与VISSIM进行联合仿真得出排放因子，分析不同类型的交通组织方案对公交车NOx排放特性的影响。结果表明：交通组织方案提升了公交车在高峰期的服务水平，对缓解交通拥堵有明显的效果，并且在工作日早晚高峰时对NOx的减排效果尤为显著；在交通设计方案中运用路中式专用道，因其独立性强和不易受社会车辆干扰等优点，在降低交通延误、提升运行速度以及减少NOX排放等方面对比其他方案最具优越性；信号配时优化对缓解交叉口NOx的排放起到主要作用，直接降低了怠速工况所占的比例，进而减少恶劣工况所带来的额外排放。     

交叉口交通信号配时模拟退火全局优化算法

针对我国城市道路交叉口的交通流特性,提出交叉口交通信号配时的模拟退火全局优化算法。