基于多智能体的交通干线动态智能协调控制

为减少干线上车辆的平均延误时间,提出了一种基于多智能体技术的动态双向绿波带智能控制算法。采用两层递阶结构和模糊逻辑对城市交通干线进行实时协调控制。上层是协调控制器智能体,根据一段时间内交通流数据计算干线上优化的公共周期时间和上下行相位差,下层是路口控制器智能体,确定每个周期内各交叉口的绿信比。周期依照关键路口饱和度的大小由模糊控制算法进行优化,而相位差根据上下行速度进行计算,绿信比基于历史和实时的交通数据确定。实例分析表明该双向绿波带控制算法能够有效减少车辆在干线上的平均停车次数。     

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.     

基于双路口划分的城市绿波模糊控制方法

用模糊控制方法设计城市交通绿波协调控制方法。将多路口的绿波带划分为若干个协调控制相位差优化双路口子系统,子系统内路口间的相位差需要两个路口的交通参数确定,各个路口的各相位绿灯时长由各自的绿灯时长模糊控制快完成。通过子系统的逐级串联,完成整个绿波干线上的相位差计算。该方法避免建立绿波带内各路口的综合模型,减少了模糊规则和计算量,同时减少了多个路口控制机之间的数据交换。在VISSIM仿真中将相位差优化模糊块嵌入到干线绿波方向绿灯时长模糊控制块中实现。以延误时间和停车次数作为评价指标,实现城市干线上绿波协调控制的优化配置。     

城市交通干道上被动式公交信号优先控制

基于传统绿波带控制,提出了被动式公交绿波带协调控制,以降低多数公交乘客在干道上的延误.首先,改进了传统绿波带的设计方法,考虑了初始排队和公交站台对绿波带的影响;其次,基于公交车辆停靠站影响,提出了公交绿波带设计.最后,统筹公交车和社会车辆的综合效益,建立了传统绿波带和公交绿波带的综合控制策略,以降低整个干道上的总人均延误.以济南市经十路为例,利用VISSIM微观仿真进行模型验证,结果证明:相比于传统绿波带,改进的绿波带能够降低社会车辆延误,而新建立的公交绿波带和综合绿波带均能显著降低公交车辆在干道上的延误和停车次数,并减少整个网络中社会车辆和公交车辆的总人均延误.     

潮汐车道与变向车道协同优化的绿波控制方法

针对城市交通中日益凸显的潮汐现象,研究合理的潮汐车道配置和优化策略;为了充分利用交叉口时空资源,解决直行方向交通流的不均衡现象及大量左转车辆排队等待的问题,定量分析干线交通流分布不均衡系数及转向不均衡系数,定义协同系数,协同设置潮汐车道与变向车道,并依据干线交通流特性提出半周期绿波协同优化策略,减少因交叉口流量小造成的信号时间的浪费。优化结果表明,潮汐车道与变向车道协同绿波控制的方案有效地缓解了交通拥堵,缩短了停车延误,并且行驶车速平均提高10%。     

城市道路干线信号协调控制与车速引导集成优化

针对当前干线信号协调控制为基于车辆到达驱动的被动响应型控制的特点与不足,提出一种车联网环境下干线信号协调控制与车辆速度主动引导的协同优化方法。优化原理为:考虑车辆-信号控制系统双向通信的环境下,在干线协调控制的基础上引入速度引导来调节车辆到达交叉口时刻,以避免车辆在红灯期间到达交叉口,减少停车次数并提高协调控制系统通行效率。首先,选择双向绿波带宽模型作为协调控制方案的基础;依据下游交叉口当前信号灯色和剩余时长,将车辆引导分为红灯引导和绿灯引导,分别给出最佳车速方程;基于最佳车速给出车辆到达交叉口时刻、交叉口延误和停车次数的估计方法。然后,以车辆引导速度和干线绿波相位差为控制变量,以绿波带宽最大、车辆延误与停车次数最小为目标,建立集成车速引导和干线绿波的优化模型;应用粒子群算法的多目标搜索算法对优化模型求解。选择长沙市湘江中路4个连续交叉口开展案例研究,分别应用普通干线绿波Maxband模型和提出的集成模型设计信号控制方案,并以VISSIM仿真平台进行效率评价。结果表明:集成模型能同时调节相位差和车辆速度,增大绿波带宽,减少停车次数;仿真周期内与Maxband模型相比,集成模型的上行和下行方向平均延误分别降低了24.8%和31.1%,平均停车次数分别减少了37.6%和41.7%,基于车速引导的集成模型能显著提高干线协调控制的效率。     

干线信号协调控制下的公交优先研究

为了在干线协调控制下实现公交信号优先,提出了干线协调控制下的公交优先双层优化方法.上层为干线协调层,以检测到的社会车辆信息为依据,采用最大绿波带法,优化干线交叉口的公共周期、绿信比和相位差;下层为公交信号优先,以干线协调控制层的绿波带上下限为控制约束条件,在不破坏约束的条件下采用绿灯延长、红灯早断的公交优先控制策略,将公交优先融合到干线协调控制中.根据优化算法,建立公交优先控制流程,利用微观仿真软件Transmodeler进行了模拟验证.仿真结果表明:协调控制下的公交优先控制算法虽然会导致干线总体车均延误增加,但是能有效减少公交车辆延误和干线人均延误.     

基于集对分析的干道绿波协调控制方案评价方法

针对车辆实际行驶速度的区间变化特点,以双向绿波带宽最大为目的,利用集对分析方法,对不同信号协调控制方案在车速不确定情况下的控制效果进行分析评价.通过采集干道车辆行驶速度样本,生成干道绿波协调控制备选方案集合,计算行驶速度与绿波带宽度之间的联系度,选取联系度数值最大的备选方案作为最佳干道绿波协调控制方案,实现了车速不确定情况下的绿波协调控制方案评价及优化.实际案例分析表明,所提方法可以直接利用行驶速度的实际采集样本,从备选方案集合中对比选出一套最佳绿波协调控制方案,最大限度地满足一定行驶速度区间内的车队绿波协调控制需求,尽量使行驶速度区间内的车队车辆均处于干道绿波带宽之内.     

车路协同下基于速度引导的双周期干道绿波协调控制方法

针对传统双周期干道绿波协调控制方法的不足,建立了一种新的双周期干道绿波协调控制模型,利用车路协同环境下车-车、车-路实时双向通信的特点,提出了一种基于加减速引导的双周期干道绿波协调控制方法,并结合算例对比分析了加减速引导前后车辆的通行效果。仿真结果表明:加速引导策略能够有效降低车辆的平均行程时间、平均延误时间与平均停车次数;减速引导策略则能够在保证平均行程时间与平均延误时间不增加的前提下,有效降低车辆的平均停车次数.     

考虑有轨电车效率的干线分段绿波协调优化模型

为提升干线交通运行效率并减少有轨电车交叉口停车次数，建立了干线分段绿波协调优化模型，来实现有轨电车与社会车辆的多模式交通协调控制。首先，确定干线各交叉口的信号周期，根据信号周期对交叉口进行聚类，并协调交叉口信号周期与有轨电车发车间隔之间的关系，分类讨论站点位置对有轨电车绿波协调的影响；然后，针对社会车辆分段绿波系统和有轨电车全线绿波系统分别建立约束条件，避免有轨电车在交叉口处停车，并以社会车辆可变绿波带宽最大为优化目标建立混合整数线性规划模型，来对有轨电车和社会车辆多模式干线绿波系统进行协调优化；最后，以南京市有轨电车麒麟线为例对模型进行对比分析。算例结果表明：文中提出的模型协调优化了干线分段绿波内部及带间的信号控制方案，实现了有轨电车在交叉口的优先控制和社会车辆通行效益的兼顾。VISSIM仿真结果显示：与现行的信号控制方案相比，采用文中模型可使各交叉口车辆延误降低20.89%～35.24%；与仅考虑社会车辆的MULTIBAND模型相比，文中提出的模型减少了6.94%的人均延误，提高了交叉口的总体运行效率。     

城市交通干线局部拥堵红绿波带协调控制方法

我国经济的迅速发展导致车辆数量的直线上升,也使我国交通供给与交通需求之间的差异与矛盾越来越显著,造成了日益严重的城市交通干线局部拥堵的现象,因此,设计了一种城市交通干线局部拥堵红绿波带协调控制方法,首先对城市交通干线局部拥堵红绿波带协调控制方法的整体方案进行设计,然后选取协调控制范围,对下游绿波带与上游红波带进行设计实现了该方法,最后通过实验验证了该方法的有效性。     

干线公交优先信号协调控制方法

为了解决在干线协调控制中,采用绿灯延长、红灯早断等方法实施公交优先可能破坏干线协调的交通流问题,提出了干线公交信号优先的2层优化方法,上层为干线协调控制,下层为公交优先控制.在干线协调层面,以检测器检测到的社会车辆流量数据优化公共周期、绿信比和相位差;在公交优先层面,以协调相位绿波带上下限作为配时参数调整的约束条件,在...     

城市干道绿波协调控制系统交通评价方法

为判别城市干道绿波协调控制系统的优劣性,考虑绿波系统交通通行规律,提出绿波的不均匀度、通行比例、可达性、车队通行率、出行时间和单车平均延误等效率评价指标.然后通过交通冲突分析,以跟驰车辆速度差作为同向追尾冲突和直右合流冲突等安全评价指标.在此基础上,提出绿波协调控制系统灰色关联评价方法.最后以某干道沿线交叉口为例,对基于数解法的3个绿波协调控制方案进行评价.评价结果表明,第2方案为最优方案,对应最大灰色关联度为0.733,此时数解法的初定带速与理想间距范围较为合理.可见通过构建绿波系统评价体系,提出的干道绿波协调控制系统交通评价方法有助于绿波控制技术的优选与改善.     

一种改进的多带宽干线协调控制模型

针对经典的多带宽干线协调控制模型——MULTIBAND中绿波带按照一条中心线严格对称造成的求解范围小和绿波带在绿灯时段内的位置不合理造成的绿波不稳定两个问题,从取消绿波带中心线对称和增加绿波带位置约束两方面入手,提出一种改进的MULTIBAND干线协调控制模型.改进后的模型提出了非对称式绿波的概念,允许不同路段上的绿波具有一定的灵活性,不拘泥于与其他路段绿波构成连续对称;同时增加了绿波带位置的约束,使得求解出的绿波带会尽量靠近上下游绿灯的中间位置,提高绿波运行的稳定性.以临沂市沂蒙路8个相邻交叉口的干线协调控制设计为例,用VISSIM仿真软件对改进后的模型进行了仿真测试和评价.结果表明,改进后的模型在绿波带宽与绿灯时间比值方面增加了7.1%,在延误和停车次数方面分别减少了20.8%和30.8%.     

一种新的无信号交叉口次要车流平均延误模型

 提出了无信号交叉口在主路具有2股车流且其车头时距均服从M3分布时次要车流的平均延误模型.次要道路车辆以泊松过程到达且在主路车辆具有绝对优先权下通过交叉口.推出了2股主路车流车头时距的联合概率密度函数.次要道路车辆在等待通过时形成M/G/1排队系统.根据排队理论得到该延误模型.所采用的方法可用到主路车流多于2条的无信号交叉口.     

基于路中变速的城市双向绿波研究

城市主干道的双向绿波控制是提高车辆通过效率的可行方法,但由于城市道路路段短,交叉口间距不一,双向绿波较难实现。论文针对城市干道的特点,提出一种改进的双向变速绿波带的控制方法。通过在路段中设置最佳变速点,消除变速产生的交通波对交叉口的影响,并使绿波车流能够以恒定的速度通过交叉口,提高交叉口的安全性和通过能力。实例仿真表明,改进的双向绿波控制能够较好地适应城市干道双向交通量较为平衡、交通量较大的工况。     

基于TransModeler的非对称交通流干道绿波控制研究

城市外围区干道朝夕交通流通常呈现出不均衡现象,上午进城交通量大,下午出城交通量大。而以往很多这样类型的干道交叉口,采用交通流对称放行方式不能满足需求,增加延误,通行效率降低。改变以往采用对称相位的设置方法,设计交叉口单口放行的方法,加之以绿波协调控制系统,使得道路资源得到充分利用,提高道路的通行率。以昆明市白龙路朝夕交通流量不均衡现象为例,结合信号配时优化即交叉口交通流单口放行方法,设计不同时段的绿波协调控制系统,通过TransModeler进行交通仿真,仿真结果表明双向非对称的交通流干道采用单口放行并加之以绿波控制对交叉口的延误大大减少,提高通行效率。     

交叉口非饱和条件下的双向绿波交通实现方法

为了缓解城市主干道的交通拥挤,本文提出一种可在交叉口非饱和条件下实施的信号协调控制方法。其中对相位差、绿波带宽度、公用周期长度三个重要参数进行了设计;并且对车速、交通量的测定方法以及控制系统的实现方法进行了描述。     

自动车环境下交叉口无信号混合控制策略研究

针对交叉口拥挤且主路和支路流量有较大差异的自动车场景下,基于预约的先到先得（First Come First Serve, FCFS）控制策略效率低于信号配时策略的悖论,提出了一种结合FCFS和车队控制的交叉口无信号混合控制策略.在保证安全性的前提下,以延误最低为目标,优化车辆的通行顺序.引入启发式冲突协调算法和取消预约机制,根据车辆所在车道的车流量区分车辆的优先级,车辆根据实时车流量状况自适应地组成车队通过交叉口,从而减少FCFS策略产生的频繁通行权交换,保证车流量大方向车辆通行的连续性.仿真结果表明：在悖论场景下,混合控制策略较FCFS策略能减少55.84%的总延误.当交叉口总体车流量较大且主路与支路车流量差异较明显时,混合控制策略较FCFS策略在减少延误、提高交叉口通行能力方面的优势更明显.     

城市中心区干道变速双向绿波带

城市干道交通量的增长使人们对干道协调控制的要求提高,而传统的双向绿波带方法常遇到带宽过窄,带速过高等不利情况,难以应用到双向交通拥挤的城市干道。本文改变以往绿波带速不变的设定,提出一种变速的双向绿波带控制方法和与其对应的橡皮筋模型,可简便地求解双向绿波带各路段变化的交通流速度。在最小变速约束解的基础上,对该模型进行速度控制的功能性优化以提高行车和交通安全性,并以南京水西门大街为例,利用VISSIM仿真比较分析变速双向绿波的优势。