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。     

单进口放行方式下交叉口行人嵌套相位设计

依据单进口放行方式下的信号相位设计原理,考虑到行人与不同相位机动车之间的冲突,利用行人二次过街方案设置原理,提出了单进口放行方式下交叉口行人嵌套相位设计方案;并给出了该方案下行人过街延误计算模型。运用VISSIM仿真软件对南宁市快环路下某信号交叉路口进行模拟分析。结果表明:该方案可行有效,实施行人二次过街嵌套相位方案后,交叉口机动车平均延误降低了22.1%,该相位下行人延误减少了50.7%。进一步,当行人流量不大于1 000 per/h时,行人延误计算模型接近仿真值。     

信号交叉口行人空间分布与人车冲突行为分析

人车冲突是影响城市道路信号交叉口通行能力的重要因素。本文通过选取典型信号交叉口,分析了过街行人堆积与右转机动车之间的冲突行为。对北京市闹市口大街和宣武门西大街的交叉口高峰时段进行了全程录像,提取了行人等待和右转车辆的空间分布特征数据,并根据数据分析了影响机动车右转的相关因素,通过线性回归分析解释了各影响因素与机动车延误之间的关系。研究发现,过街行人堆积的数量对右转机动车延误的影响最大,二者存在较强的线性关系。在今后的交通管理控制中,减少或避免人车冲突具有现实意义。     

考虑信号灯状态的经济车速规划

为解决车辆在信号灯控制区域频繁启停造成的通行延误和通行效率低问题,提出了考虑信号灯状态的经济车速规划方法。首先,借助车路协同技术通过车-车、车-路交互获得车辆当前的位置和运动状态数据,以及信号灯相位信息,对近信号控制区车辆通行特征及路口可通过性进行判定,建立车辆通行引导控制模型;其次,对各驾驶行为下车辆时空轨迹进行分析,分别以路口停车次数及车辆延误最小为目标,建立统一优化目标函数,利用多目标粒子群算法求得最优经济车速,以向驾驶员提供车速建议;最后,为验证车速引导模型的有效性,利用PreScan、Vissim和MATLAB/Simulink联合仿真。结果表明,该方法可有效避免红灯停车,车辆行程时间可减少18.7%,停车次数在高车流密度下减少44%以上,车辆延误减少45%。     

基于轨迹数据的非机动车左转信号灯安全效应评估

【目的】对城市交叉口采用的左转非机动车信号灯设施进行交通安全性量化评估。【方法】提出一种基于拓展碰撞时间（extended time to collision,ETTC）指标的左转非机动车信号灯安全效应评估方法。针对现有的碰撞时间（time to collision,TTC）指标不适于评估交叉口左转非机动车冲突的问题,考虑非机动车车辆尺寸与加速度对交通冲突的影响,采用拓展碰撞时间指标,评估交叉口非机动车交通冲突。收集长沙市4个信号交叉口的视频大数据,利用视频软件Tracker提取车辆微观轨迹后,开展案例分析。【结果】左转非机动车信号灯在时间上明确了非机动车的通行权,其设置能显著降低非机动车冲突率,在平峰、高峰时段非机动车冲突率分别降低了40.11%、25.27%。在直行相位末期、左转相位即将启亮时,设置组的左转非机动车在待行区等待,冲突率降为0;而对比组近50%的非机动车违规左转,冲突严重。设置左转非机动车信号灯的改善效果随非机动车流量的增大呈先增加后降低趋势,而随机动车流量的增大呈逐步波动下降趋势。【结论】本研究揭示了非机动车左转信号灯的设置对减少交叉口交通冲突的影响,可为城市交叉口...     

珠海某T型交叉口交通改善设计

在调查分析珠海金凤路——港湾大道T形交叉路口布局、交通量、信号控制相位相序和信号配时,发现交叉口存在环境复杂、行人过街冲突、交叉口延误大的问题,提出了信号配时优化和设立东西向行人过街天桥的建议。     

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。     

基于感应控制的行人二次过街系统设计

为了改善一次过街方式交叉口的交通拥堵状况,以感应控制为核心的行人二次过街系统能够对交叉口的交通状况进行改善,并实现智能控制。系统基于对机动车道和人行横道交通信号相位的合理设置,同时利用行人和车辆检测器实时传输的数据,通过计算机分析计算,得出交叉口感应控制系统应显示的放行时间,设计出能够兼顾行人、非机动车与机动车三者安全通行的最佳方案,以此来提高交叉口道路的通行能力,保障交通安全。     

全向停车控制交叉口中行人与机动车延误相互影响研究

以美国某典型全向停车控制交叉口为研究对象,通过对该类交叉口进行理论建模分析,研究行人过街延误与机动车延误的相互关系。分析了交叉口中行人与机动车的冲突状况,并将冲突类型分为12种,得出行人半过街和完全过街两种情况下行人与机动车延误相互关系模型,并利用实地数据做验证以及模型误差来源分析。最后利用交通仿真软件对模型做进一步评价,指出现有仿真软件的缺陷。     

公交优先交叉口信号控制参数的多目标优化方法

公交优先交叉口的信号控制方案应平衡车辆出行者时间效益、行人出行效率和环境效益,因此,需要基于多目标优化方法优化设计信号配时参数.首先,以车辆出行者人均延误、行人过街平均延误和停车率最小为目标构建信号周期多目标优化模型;然后,基于相位乘客流量比和相位饱和度优化设计绿信比;最后,构建了多目标优化模型的粒子群算法来寻找Pareto解.应用结果表明,相比常规方法,能根据决策者喜好选择Pareto解;可尽量降低车辆出行者的人均延误,在一定程度上体现了公交优先.     

浅谈信号交叉口机动车与过街行人的冲突影响模型

随着近几年机动车的日益增多,机动车与行人在交叉口的冲突也日趋频繁。本文以信号交叉口的过街行人与右转机动车为研究对象,通过模型分析讨论了其冲突带来的影响。大多数信号交叉口右转车辆与过街行人的绿灯信号是在同一相位,不可避免地产生彼此冲突,同时也增加了事故的隐患。本文使用车道的饱和流率来描述冲突的效应。由HCM 2010与最近出版的Sweden Capacity Manual中共选取了两个模型来分析讨论这一情景。     

交叉口信号配时的优化设计

本文阐述车辆在定时信号控制下通过交叉口时如何使排队减少、时间延误损失最少的优化问题.根据优化理论,将交叉口各向车流在红灯持续时间内所受的延误时间建立数学模型作为目标函数,以行人、车辆过街所需时间和排队车辆疏散所需要时间作为约束条件,按交叉口总延误最小的原则寻求出最优的红灯时间.对数学模型中的有关参数,本文提出了简便可行的实测和统计方法.通过实例表明,优化后的交叉口总延误时间明显减少,表明信号配时优化改善交叉口的交通运行具有明显的经济效益和现实意义.     

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。     

单交叉口交通信号的模糊控制

针对最常见的十字交叉口,以平均延误最小为目标,设计了四相位两级(观测级、决策级)模糊控制器,包括红灯相位选择模块、绿灯相位观察模块、决策模块等三个模块。所建立的交叉口车辆生成模型、交通信号控制模型以及车辆延误模型,通过MATLAB 7.0编写的程序,进行仿真分析。结果表明:在同样交通条件下,相对定时控制和感应控制,模糊控制的车辆平均延误时间分别降低了25.2%和16.5%。     

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。     

平面交叉口行人过街组织方法比较研究

行人过街是平面交叉口交通组织中的关键问题,如何保证行人过街效率与安全性决定了交叉口整体运行效率与安全水平。关于行人过街交通组织,以往研究多从保障行人安全性出发,讨论某种组织方式的适用条件与可行性,缺少对不同组织方式效果的比较评价。基于实际调查数据,对设置交通安全岛和实体渠化岛两种行人过街交通组织方式进行仿真评价,并分别与交叉口现状比较。结果表明,两种组织方式在保证行人过街安全的前提下均能有效降低行人、车辆及交叉口延误。其中,相同条件下,交通安全岛更适合作为行人过街交通组织的设计方案。     

基于损失时间的单点交叉口信号相序优化模型

以定时控制交叉口混合交通流为对象,重点研究如何通过相序优化降低交叉口损失时间的问题.首先提出了基于信号灯组(包括机动车灯组VG、非机动车和行人灯组PG)的绿灯间隔矩阵、相位相序、相位最大间隔矩阵、相位间隔和矩阵,以及矩阵之间元素相互关系的数学表达.然后,建立了以VG损失时间之和、VG最大间隔时间之和、VG和PG所有损失时间之和,以及VG和PG最大损失时间之和等四类相位损失时间最少为目标的相序优化模型.通过一个四相位信号控制十字交叉口的实际数据验证:相序组合不同,交叉口的损失时间不同;是否考虑行人、自行车交通,对于最佳相序的影响较大.该模型可以求得面向混合交通流多种目标下的最佳相序解.还进一步地分析了四类优化目标下信号损失时间的设置模式,以及通过基于信号灯组设置信号间隔时间以降低交叉口损失时间的方法.     

信号控制交叉口左转相位协调设计方法

基于左转交通流的路径分析,给出了相邻交叉口左转相位协调优化的约束条件,包括流量守恒、绿灯最大最小时间、饱和度和周期时长等.考虑不同左转相位设置模式,建立了相邻交叉口间通行能力差计算模型.在此基础上,以通行能力差最小为目标,提出了相邻交叉口左转相位协调设计模型.最后,基于两个实际交叉口的几何条件和交通流数据,采用车均延误和最大通过量为指标对比分析了交叉口现有方案、Synchro优化方案和本文模型优化方案的信号控制效益.结果表明,基于本文模型的相位方案,能降低各交叉口间的通行能力差值,并有效降低交叉口群的车均延误,提高交叉口群整体通行能力,同时该协调设计方法对整个系统的负面影响较小.     

T型交叉口信号设置临界流量的确定方法

为完善道路交通信号灯设置与安装规范,以不同车流的优先通行规则为基础,提出了T型交叉口各股车流之间的冲突矩阵,并基于可接受间隙理论和排队论建立了车流通行能力及无信号交叉口车均延误模型.在此基础上,以交通流的运行效率最优为控制目标,以车均延误为判别指标,描述了信号设置前后交叉口车均延误差值与车流流量的变化关系;取延误较小者...     

综合考虑公交相位优先和非公交相位补偿的单点信号优化方法

为降低公交车辆在交叉口的延误,同时兼顾社会车辆的通行效率,提出了一种综合考虑公交相位优先和非公交相位补偿的单点信号优化方法。首先,公交优先算法以交叉口的人均延误模型为目标函数,以遗传算法为求解工具,研究了绿灯延长策略ΔGt和红灯早断策略ΔRt的选取。然后,在实施公交信号优先的后续周期对非公交相位进行补偿,从而降低公交相位优先对社会车辆的影响。最后,以北京市朝阳路与高碑店北路交叉口为例进行验证。结果表明:优化后的交叉口人均延误明显降低,且非公交相位补偿策略使社会车辆的通行效率没有受到太大的损害。