基于Agent的交叉口群微观交通仿真系统与应用

为了改善车辆在交叉口群的运行效率,缩短车辆排队长度和减少车辆起停次数,在对交叉口群微观交通仿真中车辆、交叉口、车道、信号灯实体进行Agent建模基础上,采用AgentSpeak语言设计了车辆Agent的跟驰行为、交叉口避撞与左转待转行为、以及换道行为等模块,实现了基于Agent的交叉口群微观交通仿真系统。以西安市小寨商圈交叉口群为例,车辆Agent分别按照随机速度行驶和最大限速行驶意图模型进行仿真试验。研究结果表明:采用最大限速行驶策略时,车辆在交叉口群的平均延误时间可降低25.7%,平均起停次数可降低35.8%,这为改进现有交叉口群车辆通行控制策略和管理措施提供了思路及评价手段。     

高速公路收费站与衔接信号交叉口协调控制研究

针对高速公路收费站与其衔接信号交叉口之间路段的交通拥堵问题,在Webster延误模型的基础上,提出一种公路收费站与衔接信号交叉口的协调控制方法。首先,在交叉口和收费站的上游检测获取基本交通流数据,预测在下一周期内交叉口和收费站的交通需求,然后以预防收费匝道、收费广场、交叉口以及衔接路段发生拥堵为约束条件,以收费站与交叉口整体区域的车均延误时间为目标函数,建立收费站与衔接信号交叉口的协调控制模型,对收费站出入口的实际通行能力和交叉口的信号配时进行协调控制,使得通行能力相互匹配,并通过权重系数的设置优先疏通出入口车流的排队。案例仿真结果表明本文方法能有效缓解交通拥堵,为高速公路出入口限流与城市道路信号相互协调控制提供了一种理论方法。     

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.     

基于博弈论的信号配时方法研究

针对信号控制的交叉口,存在高饱和度的相位,且相位间饱和度不同的情况,提出了一种基于博弈论的信号配时方法,实时缓解了高饱和度进口车道的拥堵,降低了进口道延误。对于不同饱和度下的车道,通过解析流量与信号配时的博弈关系,建立了基于博弈论的信号配时模型,设定了新配时方案的迭代步骤以及相关参数的标定。通过算例分析出现状信号配时的效果以及现状车流的需求,饱和度较低的相位博弈分配到的有效绿灯时间降低,进口车道延误上升7.23%;而饱和度较高的相位博弈分配到的有效绿灯时间增加,进口车道延误降低了5.91%;该进口道的总延误降低1.03%,优于原来的信号配时方案     

平面交叉口渠化设计方法研究

平面交叉口交通组织优化是缓解大城市交通拥堵的关键。针对拉萨市交叉口渠化问题,总结阐述了平面交叉口在渠化设计中存在问题及相应的设计方法,并利用VISSIM仿真软件进行验证,对比分析交通渠化前后相关交通运行参数。仿真结果表明合理的渠化设计交叉口进口道车道功能,优化交叉口内部各方向机动车流的行驶路线,可在一定程度上提高交叉口的通行能力。     

周期与流量对交叉口排放和延误的影响

考虑车辆到达类型(可表征交叉口信号联动质量),基于交通波理论重构交叉口车辆运行轨迹,进而应用机动车比功率模型(VSP)开发了信号控制交叉口排放估计算法,并结合HCM 2010延误模型,分析了不同到达类型下信号周期和流量对交叉口排放及延误的影响及排放和延误的博弈关系.结果表明,在相同条件下,交叉口联动质量越好,交叉口车均排放和延误越小;周期增大,车均排放减小,延误先减小后增大,其中,交叉口联动质量越好,基于延误最小的最优周期越大;车均排放对流量的变化较不敏感,而延误受流量影响较大.     

基于多源数据的交叉口分流向交通需求预测

对交通流进行科学预判是实施精细化智能管控的基础,为了解决目前方法对于过饱和状态下需求预测精度较低的问题,利用交叉口地磁和上游路段微波数据,结合Markov转移矩阵及加权移动平均法对交叉口内分方向的流向比例依照时间序列进行动态预测,由上游路段的车辆通过率获取交叉口内的交通需求,进而构建交叉口分方向流量动态预测模型。最后通过实测数据对模型进行验证,结果显示总平均误差为13.46%,比使用传统预测模型的预测误差减少了4.13%,尤其是过饱和状态下的预测误差减少5.81%,有效提升了过饱和状态下的交通需求预测精度,这对于城市交叉口过饱和状态下的分流向交通组织及控制具有重要意义。     

信号交叉口左转车辆跟驰行为建模

跟驰模型是交通流理论的核心内容之一,但左转车辆在交叉口转弯过程中跟驰行为的特征表现,尚缺少基于实际数据的深入研究。针对这个问题,设计了信号交叉口左转车辆跟驰实验,基于高精度全球定位系统(global positioning system,GPS)和移动地理信息系统采集车辆跟驰行为相关数据,分析了信号交叉口不同转弯半径下左转车辆跟驰速度时变规律及分布本征。在全速度差(full velocity difference,FVD)跟驰模型的基础上,考虑跟驰车驾驶员对前导车加、减速反应的非对称性,构建了改进的全速度差模型,并采用遗传算法对模型进行了参数标定。最后,以跟驰车加速度为检验指标,利用实测数据对改进的全速度差模型加、减速度过程的准确性进行了分析与评价。结果表明:信号交叉口左转跟驰车辆的平均运行速度与转弯半径成正相关;在不同转弯半径下跟驰车速度出现频数最高的数值随着转弯半径的增大而增大;改进的全速度差模型,能更好地描述交叉口左转车辆跟驰过程,驾驶员对前导车减速行为的反应比对加速行为的更强烈。     

灯控路口非机动车交通流运行特性研究

本论文通过对灯控交叉口非机动车流运行特性参数的调查与分析,探讨了灯控交叉口非机动车的交通流运行特性,分析了不同交通管理模式下非机动车与机动车的冲突情况和相互影响规律,其目的是为平面交叉口非机动车通行能力研究和混合交通流仿真提供基础资料。     

信号交叉口交通延误的微观仿真研究

本文描述了车辆通过交叉口的行为特征,在考虑影响车辆个体行为的各种因素的前提下,计算出车辆通过交叉口所需时间为车辆在交叉口前的排队等待时间与车辆在交叉口内的运行时间之和。本研究为交叉口微观仿真模型的建立奠定了基础。