基于小波-Elman神经网络的信号交叉口首车到达时间预测

信号交叉口首车到达时间与交叉口进口道的延误等参数具有密切的关系。论文选取信号交叉口首车到达交叉口时间与红灯启亮时间的时间差作为分析对象,对首车的到达时间进行了预测。考虑到周期时长的首车到达时间序列数据波动性较大,首先,使用了互信息法和Cao方法确定了相关参数,并应用最大李雅普诺夫指数判别时间差时间序列的混沌特性,然后,运用小波-Elman神经网络预测方法对首车的到达时间进行了预测,结果表明,预测数据的误差均值为3.13s。研究成果为信号交叉口延误参数的提取和信号配时优化提供了可靠的数据来源。     

基于实时延误的交叉口控制方案优化分析

针对信号交叉口延误—配时之间的复杂联系,通过对目前延误参数的获取情况进行分析,使用实时提取的周期延误值,借助K近邻预测算法,结合交叉口的流量对下个周期的延误进行预测,并使用预测的延误参数对下个周期的控制方案优化方法进行了研究。借助VISSIM仿真平台对提出的方法进行了分析,结果表明使用该方法对配时方案优化后的交叉口车辆延误可以降低13.52%,表明该方法在信号配时优化中有一定的应用前景。     

基于视频双截面的信号控制交叉口延误检测

提出了基于视频双截面的交叉口延误检测方法.在交叉口适当的位置设置两个虚拟检测器,分别判定并记录车辆进入和离开交叉口的信息.在判断车辆进入交叉口时,对新进入交叉口的车辆提取车辆的斑块并进行匹配,如果连续8次斑块都匹配,则表示车辆被检测到;如果判定车辆进入交叉口,则使用车辆斑块和Mean-shift算法对车辆实时跟踪,直至车辆离开交叉口,通过记录车辆进入和离开的时间可以实时地提取车辆的延误参数.实例验证结果表明,基于双截面视频延误检测方法,实时延误的检测精度均值可以达到90%以上,同时,检测的流量精度均值可以达到95%以上.     

信号控制交叉口延误参数提取研究

延误参数的精确提取对于交叉口的信号配时设计和评价具有重要的研究意义。文章对传统的延误参数提取模型的精度进行了验证,结果表明,以1个周期为分析时长,95%置信度下传统模型得到的参数精度不超过75%。借助于应用日益广泛的视频检测技术,文中给出了2种视频环境下延误参数提取的方法,以1个周期为统计时长,得到新方法提取的参数精度均在85%以上,说明新的方法比传统的模型能够更精确地提取交叉口的延误参数。     

非饱和信号控制交叉口动态延误测定方法

针对新兴的"检测数据驱动"方法进行延误测定过程中在输入假设、模型建立及算法容错性方面存在的典型问题,提出了基于两个检测截面交通参数的"总体抽样"动态延误测定方法.以每个信号周期为计算单元,研究了周期划分方法,车辆在"离去检测器"的首车到达时间、尾车驶离时间测定方法,"进入检测器"的进入时间上下限阈值确定方法以及相应的车辆引道延误计算方法.最后以上海市曹安公路-祁连山南路和武宁路-大渡河路两个交叉口直行车道组的引道延误动态测定为例,以人工实测的37个周期1 565辆车的引道延误数据为基础,验证了"总体抽样法"的精度.结果表明,在检测器精度为100%时,"总体抽样法"测算延误的绝对差为4.1s,95%的检测精度下绝对差仅减少0.1s.该方法对检测误差不敏感,可用于向信号控制系统提供准确、及时、可靠的延误指标.     

基于占有率的信号交叉口引道延误推算研究

文章对引道延误和占有率分别进行了陈述,利用校验后的仿真模型,通过均匀设置在交叉口进口道的33个检测器,将进口道分为若干个小段,借助于检测器检测到的占有率和计算得到的车辆以自由行驶速度通过该检测段的时间,使用概念分析的方式推算车辆在每个断面的总延误,通过累加得到整个进口道的引道延误,结合每个周期的流量可以得到每周期的车均延误值。通过与仿真平台直接提取的延误值对比,得到延误估算的平均误差值为17.35%,即检测精度为82.65%,表明通过占有率推算进口道的延误具有较高的精度。     

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。     

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.     

监控环境下信号交叉口控制延误的获取方法

依据摄像头监控环境下可以检测到的相关参数,给出了信号控制交叉口进口道的车均控制延误参数提取的方法.文中以各个周期饱和度不超过1.2的信号控制交叉口进口道为研究对象,根据该周期的车辆通行需求和交通供给,将交叉口进口道的状态划分为正常交通状态和饱和交通状态;然后根据本周期车辆的到达情况、上周期排队车辆对本周期的影响及本周期排队车辆对下个周期的影响,结合监控环境下可以直接获取的相关参数,对两种交通状态分4种情况分析了交叉口进口道的控制延误参数的提取方法,构建了相应的模型.最后通过实例表明,该论文陈述的模型可以较好的提取交叉口进口道的控制延误参数.     

城市交通信号配时优化模型分析——以太原市太原科技大学(北校区)校门口交通信号灯为例

运用过渡函数延误时间模型和过渡函数停车率模型,以太原科技大学(北校区)校门口的H型路口为例,分别采用基于饱和车头时距测量方法和基于饱和车流量测量方法来确定该交叉路口的最佳周期和绿灯时间。分析了工作日和非工作日各相位的延误时间、停车率以及最佳周期和绿灯时间,结果表明:在工作日期间使用饱和车头时距的配时方法相对比较优化,在非工作日期间采用以饱和车流量为测度的配时方法比较优化。就左转和直行而言,左转的延误时间和停车次数相对比较高,可以适当延长左转相位的绿灯时间,优化H路口的交通秩序。     

基于Synchro Studio的行人专用相位仿真研究

基于Synchro Studio软件包对饱和交叉口进行了仿真分析,对有、无行人专用相位带来的车辆延误进行了对比。分析数据表明,当交叉口交通状况处于饱和状态时,行人专用相位对交叉口影响很大。取消行人专用相位后,各方向车辆延误大幅减小,交叉口服务水平显著提高。研究表明,对于饱和交叉口,在其它改善措施难以实施的情况下,取消行人专用相位对提高交叉口通行能力、缓解交通拥堵是非常有效的。     

考虑方案间过渡影响的Kagscv-DBSCAN单点交通控制时段划分方法

为提高单点交通控制时段划分准确性,本文首先提出一种基于kd-tree加速搜索并利用GridsearchCV进行超参数寻优的kagscv-DBSCAN算法用来求解基于检测器自然数据的时段划分初步方案,并加入了对方案间过渡的考虑对初步方案进行修正。最后,以车总延误、交叉口通行能力和运算速度为评价指标进行实际案例分析并与传统方法进行了对比。结果表明:本文方法对比k-means、PAW、FCM和RSAGA-FCM在车总延误方面分别降低8.69%、6.61%、3.68%和1.04%,通行能力提升效率分别为5.67%、5.07%、3.48%、1.69%,并在运算速度上具备明显优势。     

联网自动车环境下的信号交叉口优化方法研究

为适应智能交通发展新趋势,改进了两个信控交叉口通行能力模型,使得新模型适用于联网自动车（connected autonomous vehicles,CAVs）环境。其一是最小延迟模型,通过最小化交叉路口的总延迟得出绿灯时间并根据流速得出周期长度,模型引入了每个车道或车道组的绿灯延时和具体排队服务时间的比率作为参数,该参数依赖于交叉路口处车辆到达的概率分布。其二是混合模型,包括两个模型,分别是估计排队服务时间的静态排队模型和从单位延时、流速、车道的限速、检测器长度中估计得到绿灯延伸时间的动态模型。数值算例表明,CAVs环境下新模型的交叉口延误显著减小,从而验证了两个通行能力模型的有效性,可为交管部门进行路口改造提供依据。     

联网自动车环境下的信号交叉口优化方法研究

为适应智能交通发展新趋势,改进了两个信控交叉口通行能力模型,使得新模型适用于联网自动车（connected autonomous vehicles,CAVs）环境。其一是最小延迟模型,通过最小化交叉路口的总延迟得出绿灯时间并根据流速得出周期长度,模型引入了每个车道或车道组的绿灯延时和具体排队服务时间的比率作为参数,该参数依赖于交叉路口处车辆到达的概率分布。其二是混合模型,包括两个模型,分别是估计排队服务时间的静态排队模型和从单位延时、流速、车道的限速、检测器长度中估计得到绿灯延伸时间的动态模型。数值算例表明,CAVs环境下新模型的交叉口延误显著减小,从而验证了两个通行能力模型的有效性,可为交管部门进行路口改造提供依据。     

考虑主路左转延误的主路优先交叉口信号设置流量阈值

为了进一步完善主路优先交叉口信号灯设置流量条件,考虑了主路左转车流延误对交叉口信号灯设置条件的影响.通过分析主路左转车流在信号灯设置前后的交通特性,利用控制延误方法和Webster方法的研究思路,分别建立主路左转车流在信号灯设置前后的车均延误改进模型.从交叉口交通运行效率的角度出发,以交叉口车均延误作为判别指标,建立信号灯设置前后交叉口等车均延误曲线,以此曲线作为判断交叉口是否需要设置信号灯的阈值条件,同时还给出了不同主路左转车流比例下的流量阈值.与美国MUTCD提出的阈值曲线相比,考虑左转车流延误影响的流量阈值曲线更符合我国主路优先交叉口交通特性,具有更强的实用性.     

钩形弯交叉口信号协同控制优化方法研究

针对车辆在钩形弯交叉口与相邻常规交叉口间的整体运行特性，建立了各条车道的车辆平均延误计算模型。以各交叉口的周期时长和相位绿灯时间为约束，钩形弯交叉口与相邻常规交叉口间的车辆平均延误最小为目标，建立了信号协同配时方案。以位于苏州市高新区内有轨电车沿线的两个相邻交叉口为例，采用实际数据验证所建立的方法，并设置钩形弯渠化方案。将设置的钩形弯交叉口与其相邻常规交叉口的信号协同作为改进方法，在VISSIM软件中对比分析改进方案与现状方案的车辆延误指标。实验结果表明，钩形弯交叉口与相邻常规交叉口的信号协同优化方法可有效提高交叉口的通行能力，尤其是干道直行机动车的通行能力，可降低车辆的平均延误。     

钩形弯交叉口信号协同控制优化方法研究

针对车辆在钩形弯交叉口与相邻常规交叉口间的整体运行特性,建立了各条车道的车辆平均延误计算模型。以各交叉口的周期时长和相位绿灯时间为约束,钩形弯交叉口与相邻常规交叉口间的车辆平均延误最小为目标,建立了信号协同配时方案。以位于苏州市高新区内有轨电车沿线的两个相邻交叉口为例,采用实际数据验证所建立的方法,并设置钩形弯渠化方案。将设置的钩形弯交叉口与其相邻常规交叉口的信号协同作为改进方法,在VISSIM软件中对比分析改进方案与现状方案的车辆延误指标。实验结果表明,钩形弯交叉口与相邻常规交叉口的信号协同优化方法可有效提高交叉口的通行能力,尤其是干道直行机动车的通行能力,可降低车辆的平均延误。     

公交站点车辆停靠对信号交叉口进口道交通延误模型

为评价进口道具有公交停靠站信号交叉口的公交停靠影响和车辆运行效益,建立公交站点车辆停靠对信号交叉口进口道的交通延误模型.根据公交车停靠对不同类型信号交叉口交通延误影响情况的不同,将影响延误模型分为3类.针对最常见的影响延误模型,首先通过详细分析不同情况下公交车停靠对信号交叉口进口车辆的作用机理,研究分情况的交叉口进口车辆延误计算方法和计算公式;然后根据这些延误计算公式,利用积分方法,得到一套公交车辆停靠对交叉口进口车辆平均延误的计算公式.该公式能较好地计算进口道具有公交停靠站的信号交叉口进口车辆延误,为有效改造和合理布设公交站点提供理论基础与定量分析工具.     

交叉口快速公交车道共享策略及延误时间研究

为了缓解因交叉口公交优先策略引起的社会车辆延误加剧,在设置有快速公交(bus rapid transit,BRT)专用道的交叉口提出一种借道系统.社会车辆在一定条件下可以借用BRT道通过交叉口,通过动态控制BRT车道的使用权限,可以显著提高BRT道利用率;然后在借道系统的基础上,根据BRT车到达时间的不同,利用三角形法对社会车辆进行延误分析;最后利用Lingo求解软件进行算例分析.对比启用借道系统前后的社会车辆延误,结果表明启用借道系统后交叉口社会车辆延误平均值明显小于启用前;BRT车辆在一定时间内到达交叉口,借道系统效果最好,社会车辆延误率最低;随着社会车辆到达率的增加,借道系统共享优化率升高,优化幅度变大.借道系统并没有影响BRT优先,交叉口整体延误率降低.