过饱和交通网络的多层边界主动控制方法

为了预防交通网络的过饱和堵塞,定义了过饱和网络相邻交叉口关联度,给出了初始拥堵区域的确定流程,提出了以关键交叉口(交通需求超过通行能力的交叉口)为中心的多层边界控制策略,动态确定控制边界,将超过通行能力的车辆控制在多层边界路段上.与单层边界控制策略相比,多层控制策略能够充分利用拥堵区域内路段的存储能力,解决边界路段的排队溢出问题,缩小拥堵影响范围,有效减低停车延误和停车次数.案例结果表明,文中方法是可行的.     

诱导条件下的路网交通过饱和预防性控制

为预防路网局部过度拥堵导致路网大面积过饱和,分析了路段和路网的过饱和交通状态,提出路网过饱和状态判定及过饱和诱导控制策略启动时机的判定方法;基于有向图论,在固定交通需求条件下,以路段饱和度最大值最小化为目标,路段通行能力和路段流量平衡为主要约束条件,建立了交通诱导模型;以路段饱和度方差最小化为目标,路段通行能力和相位时长调整的极限值为约束条件,建立了交通控制模型;采用遗传算法进行求解。算例路网的试验对比表明,交通诱导使路网过饱和路段的最大饱和度有所降低,降低了19.6%;交通控制模型使各路段的饱和度均衡,标准差也有一定程度的降低,降低了12.9%;表明在交通诱导和控制协同管理下,路网运行指标有所改善,在一定程度上预能防路网过饱和状态发生。     

停车诱导小区划分优化方法

停车诱导小区划分的合理与否将直接影响停车诱导系统效率的发挥.在确定诱导小区划分原则的基础上,以各诱导小区内的泊位供需总差额最小和诱导小区内拥挤路段和非拥挤路段的非均衡性最小为目标,考虑诱导小区内停车信息量的多少、小区的大小等因素,构建了多目标的诱导小区划分优化模型.利用模拟退火的启发式算法和小生境技术进行求解.     

相邻交叉口关联度分析研究及其应用

通过分析相邻交叉口间距、路段交通量、以及交叉口信号配时参数对相邻交叉口关联性强弱的不同影响,提出一个对相邻交叉口之间关联性进行定量化描述的交通参量——相邻交叉口关联度,并对其计算方法与科学合理性进行详细论述。利用相邻交叉口关联度分析方法,进一步给出多交叉口组合关联度的定义与计算公式,并制定新的基于关联度分析的协调控制子区划分原则,为建立定量化分析的控制子区动态划分理论提供了一条科学有效的新途径。     

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。     

城市快速路交通拥挤分析及拥挤阈值的确定

基于实测数据和交通流模型,划分了六种典型交通状态,提出了"状态跳转"的概念及判别方法以解释拥挤机理;对比了状态跳转与B S Kerner 的"相变"理论的差异及其随路段、时段的变化规律;最后给出了拥挤阈值的定义、指标、确定方法,分析了影响因素及与交通控制的关系.研究结果可为选择合适的交通控制措施及确定最佳控制时机提供依据.     

相邻交叉口关联度分析及其应用

通过分析相邻交叉口间距、路段交通量以及交叉口信号配时参数对相邻交叉口关联性的影响,提出一个对相邻交叉口之间关联性进行定量化描述的交通参量--相邻交叉口关联度,并对其计算方法与科学合理性进行了论述,进一步给出了多交叉口组合关联度的定义与计算公式,并制定了新的基于关联度分析的协调控制子区划分原则.     

城市快速路路段交通流状态评估方法

交通流状态分类对于选择交通控制和诱导策略有非常重要的作用,不同的快速路路段设定的交通流参数临界值及变化特性会有所不同.本文考虑到交通流参数对交通流状态判别的影响程度,给出了一种基于加权欧氏距离的相似性度量方法,并确定了交通流状态判别的关键参数.根据整个路段的交通流数据,通过聚类分析构造最小距离分类器,把个别路段的交通流数据作为样本数据,进行了对个别路段的状态评估.实证分析结果表明:在交通流状态判别过程中,密度是最关键的参数:基于最小距离分类的个别路段的状态评估结果与实际情况非常类似,这将为交通控制和管理提供决策依据.     

基于TRANSCAD的公路建设可行性研究需求分析研究

引入Trans CAD软件平台,从小区划分基本原理着手,提出虚拟小区的概念,并将其应用在交通需求预测中,最终提出了一种基于Trans CAD的公路可行性研究预测方法。     

基于烟羽模型的城市干道交通影响区范围计算

为界定对城市干道交通运行产生影响的道路空间分布,定义城市干道交通影响区,分析烟羽模型的宏观交通参数扩散适用性,进而通过研究区域内路段单元设置,将烟羽模型用于研究路段单元宏观交通参数的路网扩散性,在此基础上,提出路段单元空间平均车速与交通强度的影响距离模型,从而得出基于烟羽模型的干道交通影响区范围,最后以某市主干道杨桥路为例进行试算.试算结果表明,周边26个路段单元的交通影响距离均延伸至杨桥路,其中14个路段单元构成杨桥路交通影响区范围边界.可见该计算方法可求出影响干道交通的路网范围,有利于干道交通生成规律与管理技术研究.     

基于线轴结合的过饱和交叉口群信号实时优化方法

采用实时动态自适应的优化思想,建立城市路网过饱和状态交叉口群的实时控制框架和方法,针对传统自适应信号控制方式在交叉口过饱和状态下无法很好发挥作用的问题,系统考虑交叉口群关键路口可能发生的排队溢流现象、绿灯空放现象,提出线轴结合方法优化过饱和交叉口的信号相位差;考虑交叉口的实时最值通行能力和最大饱和度为约束来确定信号控制参考周期,进而提升交叉口群信号控制的效果和通行效率。最后选取青岛市香港路及周边某一交叉口群为例通过仿真验证了该方法相较于传统的分时段定时信号控制方法能有效降低交叉口群过饱和状态下的车辆总延误和排队长度。     

过饱和交叉口信号配时方法的优化及实证研究

在城市道路交叉口交通管理的信号控制常用信号配时方法,对于饱和度较低的交叉口有较好的交通调控作用;但实际交通管理的高峰时段常常会出现过饱和交叉口,信号配时方法就显示出不适应性。针对饱和交叉口的交通特性进行分析,采用了一种考虑进口道排队长度的信号配时模型,通过与传统配时模型的比较并进行了实例验证,得出这种模型更适合对过饱和交叉口的交通控制。     

交通控制子区划分方法研究

交通控制子区划分主要将相邻的众多交叉口划分为若干个交通子区进行干线协调控制,可有效缓解交通拥堵现象,但现有方法划分出的交通子区无法满足实际协调控制的准确性与鲁棒性。为解决这一难题,结合当前流行的划分技术,考虑4个影响因素:信号交叉口间距、交通流量、周期、通行能力,建立模糊C均值聚类划分方法,再通过实例,借助Vissim仿真软件,验证方法的适用性与可行性。Vissim仿真结果表明:与传统协调控制方法相比,方法可使系统车均延误时间减少27%,协调相位行车时间减少20%。     

基于小波降噪与贝叶斯神经网络联合模型的短时交通流量预测

在短时间内准确、稳定地预测出交通流量,是实现智能交通控制系统的重要环节,对于交叉口信号控制方案的实时调整具有重要意义。鉴于此,提出一种 联合模型的预测方式,引入 和 作为模型评价指标,从精度和稳定性两个方面对模型进行评价。结果表明,在 、 、 等不同的时间预测尺度下, 联合模型的 和 均小于小波网络、贝叶斯网络、 网络等方法,短时交通流量预测结果的精度和稳定性得到了不同程度的提高。     

基于绿灯时间的交通子区划分

针对传统交通子区划分方法对协调系统中车流运行状态分析不够透彻导致车流量与协调系统公共周期不匹配的缺陷,将实际交通量转换成系统公共周期下的协调交通量,通过协调系统中车流散布密度进行初级子区划分;分析协调系统车流进入影响因素及运行时协调相位绿灯间相互作用关系,提出基于绿灯时间的交通子区划分方法;对划分出的交通子区协调相位差求解提出切合实际的求解方法,对子区间协调时相位差调整提出合理计算方法,并以双向绿波带宽和最大为目标函数,寻求最佳相位差;最后选取实例利用Vissim软件对进行仿真验证。仿真结果表明,划分出的交通子区协调控制效果优于传统分区的协调控制效果。     

最短路径扩散机制下实时可靠性网络路由选择方法研究

针对网络通信实时性、可靠性的要求,提出一种最短路径扩散机制下实时可靠性网络路由选择方法,依据链路质量对加入网络的节点构建逻辑路径,形成树状结构。将某节点与其它节点之间的可用物理链路看作辅助路径,得到Mesh形网络拓扑结构。分析了最短路径扩散机制,利用最短路径扩散机制对网络中全部节点构建最短路径信息。介绍了网络交通流和交通引力场模型,考虑节点对交通流的引力作用,将传输路径看作影响引力的指标,通过交通引力场实现网络路由选择。实验结果表明,所提方法在保证网络实时可靠性的同时,可减少能耗,降低数据丢包率,提高网络吞吐量。     

基于数据驱动的交叉口通行效率评价

为了弥补单一评价在评价交叉口通行效率当中的缺陷,构建由排队长度、通行时间、延误和停车率组成的交叉口通行效率评价指标体系,并结合出租车 GPS 数据估算交叉口进口道通行效率,建立了基于粗糙集理论和自组织映射神经网络方法的交叉口通行效率影响因素定量分析模型,通过实测数据和VISSIM 仿真方法分析了本文方法的适用性。结果表明：（1）基于轨迹数据的信号交叉口4个进口道服务水平分别为 F、E、F和F,分析表明,通行效率评价方法估算结果能够准确的反映研究区域的高峰时段交通流现状。（2）排队长度、延误、通行时间和停车率等交叉口通行效率影响因素在总的影响因子池中所占权重分别为0.3253、0.2313、0.2147和0.2287,揭示本文方法在量化交叉口通行效率影响因素方面有一定参考价值。（3）分析表明,出租车GPS数据的坐标漂移和定位误差导致,基于轨迹数据的评价结果和基于实测数据的仿真模型结果之间的部分差异,但总体结果是一致的。同时基于轨迹数据的通行效率方法在获取交通参数的获得性方面具备一定的优势。本研究在动态分析交叉口通行效率及其影响因素方面提供借鉴。     

卫星ATM网络中结合DA协议的接纳控制

为充分利用卫星通信系统的链路资源,针对卫星异步传递模式(ATM)网络的特点,在链路资源按需分配(DA)协议的控制论模型基础上,研究了该协议对业务统计特性的影响,并且基于跨层设计的思路提出了一个结合媒介访问控制层DA协议的接纳控制算法。分析与仿真结果表明:该算法与不考虑DA协议的接纳算法相比,在一定的接纳门限范围内能够接纳更多的连接。该算法增加了网络的业务接纳率,提高了卫星链路资源的利用率。     

城市干线信号控制策略综合评估体系

城市干线信号交叉口是路网交通流汇合和分离的节点,是保障城市交通顺畅通行的关键所在。面对信号控制策略评估方法单一的问题,构建了一种面向交通效率、交通安全和交通环境的综合指标体系,并利用组合赋权-模糊综合评价（fuzzy comprehensive evaluation,FCE）模型对城市干线信号控制方案展开综合评估。最后以太原市兴华街干线的三种信控方案为例,借助 VISSIM 软件和间接安全模型,获取所需的评价指标值,计算综合得分。结果可知,在城市干线中使用信号联控方案最优,能有效提高干线的综合水平,其评估结果与实际结果较为一致,验证了评估体系的有效性。本文的研究结果为城市干线信号系统的规划与管理提供了理论依据与技术支撑。     

Traffic Signals Control with Adaptive Fuzzy Controller in Urban Road Network

An adaptive fuzzy logic controller （AFC） is presented for the signal control of the urban traffic network. The AFC is composed of the signal control system-oriented control level and the signal controller-oriented fuzzy rules regulation level. The control level decides the signal timings in an intersection with a fuzzy logic controller. The regulation level optimizes the fuzzy rules by the Adaptive Rule Module in AFC according to both the system performance index in current control period and the traffic flows in the last one. Consequently the system performances are improved. A weight coefficient controller （WCC） is also developed to describe the interactions of traffic flow among the adjacent intersections. So the AFC combined with the WCC can be applied in a road network for signal timings. Simulations of the AFC on a real traffic scenario have been conducted. Simulation results indicate that the adaptive controller for traffic control shows better performance than the actuated one.