基于元胞自动机研究驾驶员特性对信号交叉口交通流的影响

为了研究驾驶员特性对信号交叉口交通流的影响,建立基于元胞自动机的信号交叉口交通流模型,研究驾驶员行为特性对信号交叉口平均车速和车辆延误等的影响。研究表明,不同绿信比情况下,驾驶员特性均对信号交叉口交通流产生较大的影响;冲动型驾驶员比例增加会加快绿灯放行时交通密度的疏散,稳重型驾驶员比例增加可减少绿灯交通流稳定时车辆通行的延误,胆小型驾驶员比例增加可提高黄灯时间内的通行效率以及减少红灯时间内的排队延误。研究还表明,当绿信比超过0.7时,它的变化对信号交叉口交通流影响不显著。     

相邻交叉口短车道长度与配时参数协同优化

针对相邻交叉口在共有连线上均渠化左转短车道的现况,研究其时空资源的最优配置.通过分析短车道对进口道饱和流率的影响,建立以交叉口通行能力最大化与车均延误最小化为目标函数、以短车道长度和相位有效绿灯时间为决策变量的多目标优化模型.以大连市两相邻交叉口为例,通过Matlab软件对优化模型进行编程求解,进而利用VISSIM软件对现有方案和优化方案分别进行仿真试验.结果显示,优化方案虽然使每个交叉口通行能力减小,但是也使每个交叉口车均延误、饱和度和平均排队长度减少.此外,优化方案使每个交叉口通行能力与车均延误之比增大,使单位时间内通过两个交叉口的总车辆数增加.研究成果表明,交通组织与信号控制的协同优化设计可以实现交叉口群的时空资源的最优配置.     

“一路一线直行式”公交模式下公交车行驶诱导和调度集成方法

为了充分发挥"一路一线直行式"公交模式的优越性,在车站与路口协同设计与控制的基础上,在交叉口信号配时的约束下,提出一种公交车行车速度优化和诱导、公交车调度的集成方法.该方法根据公交线路各个站点之间的距离、公交车辆的平均行驶速度、各个站点的平均上下客时间,优化公交车辆的行驶速度和发车时间.通过该方法可确保公交车到达有站点的信号交叉口时,利用红灯等候时间上下客;到达无站点信号交叉口时,无需停车,顺利通行,从而避免信号交叉口信号控制对公交车辆通行造成的负面影响,减少公交车在信号交叉口的停车次数和延误.基于概率论分析了该方法的效益,并通过实例说明该方法的可行性.     

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。     

基于临界车速的平面交叉口通行模式设计

城市道路平面交叉口成为限制路网通行能力的瓶颈之一.针对大部分交叉口入口车速较慢,导致车辆相互作用强烈、延误时间增加、通行能力下降等问题,提出了基于临界车速的通行方法,建立了停车线位置及信号周期配时的优化模型,将车流提前放行,提高车辆在交叉口内的通行速度,以达到降低车辆运行延误、提高交叉口通行能力的目的,使交叉口内通行模式转变为路段通行模式,并通过VISSIM仿真,验证其有效性.结果表明:该交叉口通行模式在避免车辆排队溢出的条件下,车辆平均延误降低了31.92%,出口流量提升了4.54%.     

过饱和信号交叉口的多目标控制模型

过饱和条件下信号交叉口优化控制往往是采用可以接受的最大信号周期,忽略了其他性能指标,并非真正意义上的最优.以典型的十字交叉口、四相位信号控制为例,根据车辆初始排队长度、车辆实时到达率和离开率,通过对各进口道的延误、通行能力及排队长度分析,建立了过饱和条件下以平均车辆延误最小、通行能力最大、平均车辆排队长度最小为目标函数的多目标信号优化控制模型.该模型以实时交通流的到达情况为依据进行实时优化,不仅考虑了交叉口的交通效率,还考虑了其效益指标,为研究过饱和条件下交叉口的多目标分析提供了有用信息.     

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.     

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.     

基于改进F-B模型的过饱和状态下交叉口信号配时优化方法

为减少过饱和交叉口的车辆延误时间,建立了改进的F-B配时模型。该模型进行周期计算的步骤与F-B法相同,在调查各进口道交通量时,提出"通过交通量"的概念,并采用延误模型对F-B算法以及改进F-B法进行评价。案例分析结果表明,与F-B配时模型相比,应用改进F-B配时模型的信号配时方案使相邻交叉口延误时间分别减少了34.39%和28.05%。该模型能够有效缓解交通拥堵,减少车辆排队长度并提高交叉口服务水平。     

过饱和信号交叉口的多目标控制模型

过饱和条件下信号交叉口优化控制往往是采用可以接受的最大信号周期,忽略了其他性能指标,并非真正意义上的最优。本文以典型的十字交叉口、四相位信号控制为例,根据车辆初始排队长度、车辆实时到达率和离开率,通过对各进口道的延误、通行能力及排队长度分析,建立了过饱和条件下以平均车辆延误最小、通行能力最大、平均车辆排队长度最小为目标函数的多目标信号优化控制模型。该模型以实时交通流的到达情况为依据进行实时优化,不仅考虑了交叉口的交通效率,还考虑了其效益指标,为研究过饱和条件下交叉口的多目标分析提供了有用信息。     

新型模糊控制算法在交叉口信号控制中的应用

作为智能控制的分支,模糊算法已越来越多地应用于交叉口信号控制,成为交叉口信号控制的新热点。文中通过提出路段车辆数这一新概念,提出了一种新型的孤立交叉口信号控制的模糊算法,实现了孤立交叉口信号控制的优化,并在此基础上进行了系统仿真。通过与传统定时控制方法进行分析对比,论证了这种新型模糊控制算法在车辆延误时间和排队长度方面有较大的改善,具有实用性和可靠性。     

基于遗传算法的单点交叉口信号配时优化

以相位的周期时长、绿灯时间作为约束条件,平均停车次数、平均延误最小作为优化目标函数,建立了信号配时优化非线性模型.以上海某一交叉口作为研究对象,将其交叉口的交通数据应用于该模型中,以Matlab为模拟环境,应用实数编码遗传算法对其求解.运行结果显示:交叉口的信号周期由145s变为118s,缩短了19%;车辆的平均延误由45s/veh变为36s/veh,下降了20%;车辆的平均停车次数由0.828 2变为0.736 1,下降了11%.研究结论表明,该方法得出的信号配时方案可以有效地减少停车延误和停车次数,优于现有控制方案及传统的Webster算法得出的方案,从而证明了此模型的实用性.     

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.     

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。     

基于干线协调的公交信号优先方法研究

以多个交叉口组成的干线路段为研究对象,提出一种基于干线协调的公交信号优先控制方法以实现交叉口所有车辆整体效益的最优。该系统由公交请求生成系统、通信系统、交通信号控制系统组成,通过双层优化的方法,即干线协调处于双层优化方法的上层,公交优先处于双层优化方法的下层,并以干线协调作为公交优先的前提条件,通过红灯早断和绿灯延长策略实现公交信号优先。具体案例分析表明,在不违背干线协调这一前提条件下给予到达交叉口的公交车以优先通行权,可以减少公交车辆在线路各个交叉口的等待时间,同时公交相位社会车辆的延误也得到降低。     

快速公交车辆平面交叉口信号优先实现方法

提出以等待延误大小为约束条件在设置快速公交（BRT）专用进口道的十字平面交叉口给予BRT车辆有条件信号优先．有条件优先含义是只给予满足特定条件的BRT车辆信号优先．具体做法是利用检测系统检测BRT辆抵达交叉口遇红灯开始排队待行时刻，依据所有待行BRT车辆的最大等待延误判断是否应提供信号优先服务．信号优先实现方法包括实时调整优先相位、优先相位分隔多次出现和压缩非优先相位．与定时信号控制相比，感应控制根据BRT车辆等待延误大小进行信号调整，提高BRT系统服务质量．     

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。     

考虑远端停靠站的交叉口公交优先控制方法

建立了考虑交叉口端停靠站排队的公交到站时间计算模型.在此基础上,提出以交叉口和停靠站构成的系统为对象的信号优先控制总体逻辑和优化模型.模型以公交车辆在出口道停靠站时刻表偏差最小和社会车流延误最小为优化目标,能够响应公交车辆"早到"和"晚点"两种情形,同时考虑了相位长度约束、优先策略适用条件约束、公交停靠站排队长度约束和相位饱和度约束.算例针对不同停靠车辆数下信号优先进行了分析,结果表明,不考虑远端停靠站排队和公交运行状态无条件提供优先,可能导致更大的公交运行时刻表偏移值;缺乏对远端停靠站排队的考虑,可能导致交叉口的信号优先策略失效.而本模型能够较好地解决上述问题,取得信号优先的满意解.     

锯齿形公交优先进口道的设计与延误分析

根据锯齿形公交优先进口道的工作原理和工作流程,分析了公交候驶区的长度和主、预信号的信号配时,并采用VISSIM仿真软件,对交叉口进行仿真,分析在设置锯齿形公交优先进口道前后,交叉口的交通延误变化情况。结果表明：通过设置锯齿形公交优先进口道。公交车辆的车均延误减少,社会车辆的车均延误增加。但是乘客总延误和人均延误都减少了,改善了整个交叉口的交通运行状况。     

基于Synchro的典型T型交叉口信号配时优化研究

在分析典型T型交叉口交通流特性的基础上,结合Synchro系统仿真模型,以淮安市长江西路与香港路典型T型交叉口为例,使用控制延误、排队长度、服务水平等评价指标对当前的信号配时进行优化研究。研究表明,Synchro系统使用简单方便,完全适用于交通量较大的T型交叉口的配时优化,优化后,交叉口各进口道服务水平均有提高,控制延误、排队长度都有效降低。