突发灾害下应急疏散路线的交通信号配时优化

针对目前国内外突发灾害事件频发、应急交通组织保障能力不足等问题,在充分考虑突发灾害对道路交通网络、交通出行行为影响的基础上,基于动态交通分配理论,结合突发灾害下的出行者疏散路线选择行为,构建了受灾区域应急疏散路线的交通信号优化控制模型,并采用并行蚁群算法对该模型进行优化求解,以提高求解速度和全局收敛能力.最后搭建了集群计算平台对该模型和算法进行模拟测试,结果表明,采用并行蚁群算法对模型进行优化求解,可以获得较好的时间性能和优化效率,满足应急交通保障系统在线决策支持的要求.     

通行能力变化时的瓶颈交通分配模型应用研究

以通行能力变化条件下的瓶颈动态交通分配模型为理论基础,根据该模型得出的满足用户均衡条件的交通出行分布模式,分析动态交通信号控制和旅行信息系统的工作原理,为交通控制和诱导的优化分析提供了指导性意见.动态交通控制模型的计算结果表明,按照交通需求的空间不对称性,动态改变有效绿灯时间在不同相位的分摊比例,可以大大提高网络的通行效率.交通诱导模型的分析结果表明,当交通事件发生时,是否应该发布交通信息,应根据事件处通行能力下降的程度而定.     

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。     

信号控制下路段交通承载能力计算及交叉口配时优化模型

为了能够对信号控制下的路段交通承载能力进行准确分析计算,综合考虑路段空间属性、路段排队长度、驶入驶出流量以及交通控制方案等因素,给出了道路及路段与信号交叉口的交通承载能力定义,推导了最长承载时间与最大承载车辆总数的计算方法,建立了信号交叉口的交通承载能力优化模型,并搭建了基于VISSIM与PYTHON的实时交互仿真实验平台.针对算例中信号交叉口流量不变与流量动态变化2种情形进行了计算仿真.结果表明,与现有的等饱和度配时方法相比,该优化模型2种情形的最长承载时间分别增加了约23.0％和55.1％,且仿真结果与计算值的最大偏差在12.4％以内,验证了优化模型的有效性,实现了通过延长最长承载时间降低过饱和交叉口上游发生排队溢流的风险.     

Logit多路径模型下的机场陆侧交通动态瓶颈识别

为缓解机场的交通拥堵,构建考虑综合延误的Logit多路径分配模型识别机场陆侧交通需求变化时动态瓶颈。首先,构建考虑BPR(Bureau of Public Road, 美国联邦公路局)函数和Webster延误的综合延误模型;然后,考虑道路网络和出行网络之间的耦合作用,采用Logit多路径模型对起讫点之间的交通量进行动态分配,以道路饱和度为判定标准对北京首都国际机场陆侧交通动态瓶颈进行识别。并对比考虑不考虑过境交通时的陆侧交通瓶颈变化。结果表明,同一交通需求下,不考虑过境交通对陆侧交通的影响时瓶颈路段均有所减少,且随着交通需求的增加,瓶颈路段减少的越多。可见,此算例可以更好的适应交通需求的变化,并为缓解首都国际机场交通拥堵提供理论参考。     

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.     

城市单路口交通信号两级模糊优化控制与仿真

该文提出交通信号两级模糊控制的两种优化方法.首先,针对两级模糊控制器在低流量下考虑多维交通状态变量致使路口交通状态弱化,提出一种两级组合模糊控制器,其采用0-1组合思想,立足路口交通状态特征选取模糊控制器的交通状态变量的组合及结构.接着,针对模糊控制器参数经验设置及不具备学习能力,提出一种两级模糊在线优化控制器,其引入滑动时间窗思想,采用混合遗传算法在线同时优化模糊控制器隶属函数和控制规则的参数;最后,开发两级模糊在线优化控制的Paramics仿真平台,对两种模型进行效用评价;仿真结果表明所提出的方法分别从模糊控制器结构和参数优化的角度改进了两级模糊控制器的不足,控制效果符合交通管理者的控制目标.     

考虑建设时序和动态需求的城际公路充电设施优化布局

该文围绕城市群内或城际间公路网络充电设施布局规划问题，提出一个考虑动态充电需求和建设时序的双层优化模型。首先，下层模型基于动态交通流分配模型，在多用户行驶及充电行为仿真的基础上得到均衡状态下的充电需求时空分布；其次，上层模型以投资运营商的总成本最小为目标，考虑建设时序和服务水平的约束，对充电设施位置及容量进行优化；最后，选取山东半岛城市群中济南与青岛的城际公路网络作为研究实例。结果表明：所设计的模型通过对用户充电偏好、路网交通状态和设施工况之间的信息进行动态交互，能够有效估计充电系统的动态服务水平，进而获得满意的公路网充电设施布局方案。此外，分别从正向和逆向建设时序对布局优化方案进行讨论，结果表明：在同一服务水平约束下，长期的网络布局应考虑城市群内的未来年能耗需求，宜采用逆向建设时序进行合理规划。     

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.     

多路径交通分配模型的改进及节点分配算法

本文对动态多路径交通分配模型进行了改进，提出了该模型的快速算法－节点分配算法，并详细阐述了节点分配法中的网络处理、分配节点排序及参数确定等问题。节点分配算法的采用，大大提高了多路径交通分配方法的速度及容量，使之能在超大规模网络的交通规划、交通控制及交通诱导系统中应用。     

动态交通网络的用户均衡配流模型

提出一种离散的动态交通网络用户均衡配流模型,它是静态UE模型的一种推广。通过最优方法得到模型的最优解条件,最优解与Wardrop用户最优原理的动态推广相一致,该模型能够反映交通网络的动态属性。     

排阵式交叉口交通安全分析及鲁棒优化模型

针对排阵式交叉口的交通设计及控制方法,运用交通冲突技术对排序区交通运行安全进行分析,结果显示交通流量是排阵式交叉口交通安全主要影响要素之一.在此基础上,考虑进口道交通流量随机波动的特性,建立了排阵式交叉口鲁棒优化模型,采用改进的NSGA-Ⅱ算法进行求解,运用主客观信息偏差最小法(MDASOI)对优化结果进行决策分析得到最优鲁棒优化配时方案.实例分析及对比结果表明:该模型充分考虑进口道交通流量随机波动的干扰影响,可得到更加优化的配时方法,与传统美国高速公路通信能力手册(HCM)及澳大利亚公路研究局手册(ARRB)配时方法相比,该模型可降低延误指标约28.80%和6.29%,降低最大排队长度约32.43%和7.41%.与实例方案相比,优化方案可降低左转及直行交通冲突约23.8%和11.1%,提高了交叉口的安全效益.     

多用户动态交通流分配模型及算法研究

通过对动态交通网络中瞬时反应型和预测型出行者行为假设的分析,提出了将两者结合并增加固定路线出行行为假设的多用户动态交通流分配模型.同时通过对动态交通网络出行者行为的相互制约特性分析,给出了求解上述模型的迭代算法.本模型拓展了以往构建模型中出行者行为的单一性假设.本模型及算法也可直接应用于先进的出行者信息系统,并为路径导行系统中网络的效益分析提供理论依据.     

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。     

基于预测的城市交通拥堵传播与控制策略研究

为缓解城市交通拥堵,提高城市交通网络的运行效率,提出了预测型交通拥堵控制策略的理念. 运用改进的中观交通仿真模型模拟城市交通流的运动规律,采用类似随机动态交通分配的方法对动态的OD进行网络加载,得到了交通状态的预测,从而提前判断交通拥堵的发生,制定相应的交通拥堵控制策略,防堵于未然. 仿真结果验证了本文提出的方法可以有效地控制交通拥堵.     

随机车流作用下大跨度悬索桥振动分析

引入元胞自动机随机车流模拟方法,采用已建立的能考虑车辆空间振动的18个自由度整车模型模拟车流中重型车辆,利用单自由度车辆模型模拟车流中其他车型,模拟了能考虑邻近车辆对车流的影响桥上随机车流模型.通过车轮与桥面间的变形与接触力协调关系,建立了桥梁与车流耦合作用下运动方程.分析表明:车流中相邻车辆是否考虑对桥梁振动位移的影响较大,且随机车流作用下引起的悬索桥主梁及索塔的空间振动不能被忽视.     

集成先进出行者信息系统影响的混合配流模型

提出了一种混合交通配流模型,通过市场渗透引入ATIS对出行者路径选择模式的影响,该混合模型主要针对ATIS携有者和非ATIS携有者两种类型出行者给定市场渗透条件下的不同路径选择行为,本文提出了给定市场渗透条件下的一个凸规划问题,指出ATIS携有者的出行收益由平均出行时间和平均感知出行时间之差决定,解的存在性和唯一性证明同时给出。     

交通仿真在动态交通分配应用研究中的尝试

基于微观交通仿真模型CORSIM中交通仿真与交通分配相结合的特点,在仿真模型中将路网的OD流量通过按动态规律沿时间轴加以扩展,使之成为一个时变OD矩阵,再分析研究路段自由流车速与高峰时段路网流量的动态关系,从而进行动态交通分配的建模研究尝试.     

考虑时空相关随机行驶时间的车辆路径问题模型与算法

本文对一类在真实道路网络中考虑时空相关的随机行驶时间的车辆路径问题进行了研究. 首先我们建立了该问题的两阶段随机规划模型. 然后我们将用于候选解寻优的智能优化算法与用于产生评价解的随机场景的情景生成技术相结合,提出一种智能随机优化方法求解该问题. 为了有效地进行解的寻优,本文结合可变邻域下降算法提出了一种混合粒子群优化算法.最后通过一系列基于北京市区道路网络的算例实验,我们验证了所提出的混合粒子群优化算法的有效性.实验结果还表明,考虑实际交通环境中道路网络上车辆行驶时间的时空相关性,会影响最优车辆路径决策方案.     

考虑路侧停车需求的城市办公区单行交通组织优化

为提高道路网通行能力、缓解停车供需矛盾,从道路负荷度、车辆绕行及路侧停车需求三方面出发,构建针对城市办公区路网单行交通组织的双层规划模型。上层模型以最小干道路段平均饱和度、车辆最小绕行系数及最大停车泊位增长率为目标,力图优化单行方案以使目标函数最小;下层模型假定出行者遵循用户平衡分配原则选择路径,在此基础上设计遗传算法处理多目标问题。最后对北京市某办公区进行算例分析。研究结果表明:相较组织单行交通之前,干道饱和度明显降低,支路利用率显著提高;同时在保证较低的车均绕行距离的前提下,路侧可设置泊位数增大,支路可增设的路侧停车泊位为实施单行交通组织前的2.9倍。由此可见,研究提出的优化模型可为办公区等停车供需矛盾突出的城市中心区域组织单行交通提供理论支持。