基于改进粒子群算法的多目标单交叉口信号优化控制

交叉口信号配时优化,对缓解城市的交通拥堵,提高城市道路通行能力具有非常重要的意义.以各相位进道口上的停车次数、总延误和通行能力作为目标进行优化,并依据实时交通量数据来调节对应的权重系数,实现信号控制的自适应调节.模型的求解利用基于克隆选择的粒子群算法,得出信号配时方案,并与传统的webster算法作比较.     

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。     

基于粒子群算法的多效益交叉口信号配时模型

城市交通的延误主要发生于交叉口,提高交叉口信号的运行效率对缓解交通拥堵具有重要作用。本文建立了基于车辆平均延误、停车次数和通行能力的多效益信号配时优化模型,并使用了粒子群算法进行编程求解。实际案例分析结果表明,模型求解出的优化配时方案降低了交叉口车均延误和停车次数,同时提高了交叉口的通行能力,综合改善了交叉口的多个指标,对提高交叉口的运行效率具有显著作用。     

公交优先交通信号优化控制的动态自适应混沌粒子群优化算法

公交优先是先进公共交通系统中的重要组成部分,对公交优先下的城市道路交叉口交通信号进行优化控制,能有效提高城市公共交通运行效率。为实行公交优先并兼顾社会车辆通行需求,建立了一种以乘客人均延误最小为目标的单交叉口交通信号配时模型,并提出一种动态自适应混沌粒子群优化算法对该模型进行求解。该算法引入动态自适应策略和混沌优化策略来解决标准粒子群优化算法早熟、寻优能力低等问题。仿真实验表明:所提出的模型和算法具有较好的实用性;通过所提算法能得到较优的信号配时方案,社会车辆延误、公交车平均延误和人均延误时间均有一定的减少。     

相邻交叉口混合交通流鲁棒多目标信号优化控制

针对我国城市道路相邻交叉口混合交通流环境下智能信号控制中的不确定性和效率问题,提出一种基于鲁棒多目标优化算法的优化控制方法.设计了相邻交叉口的鲁棒多目标信号优化控制模型,并提出一种新的鲁棒多目标进化算法IDR-NSGA-Ⅱ,通过对自适应抽样技术、鲁棒度定义、鲁棒偏序关系定义等多项关键技术的综合改进,提升了算法的求解精度和运行速度.提出新的多属性决策方法 ELM-MADMA来选择配时方案.上海市相邻交叉口控制的仿真实验结果表明:IDR-NSGA-Ⅱ算法能够有效地实现周期时长扰动和交通流波动下机动车平均延误、道路通行能力、慢行交通平均延误、机动车平均停车率等多项性能指标的最优化控制;与其他决策方法相比,ELM-MADMA能够较好地进行决策,提升相邻交叉口智能信号控制的效率.     

交叉口信号配时的人工蚂蚁优化

针对我国城市道路交叉口的实际情况，在改进信号配时模型的基础上，采用一种新型随机搜索思想——人工蚂蚁优化算法来解决交叉口的信号配时问题．仿真试验表明，所得结果优于经典方法，在相同的信号周期内，降低了交叉口的总延误时间和停车次数，提高了通行能力．     

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。     

单交叉口信号配时软件设计

经济的发展、人民生活水平的提高以及小汽车数量的剧增,对现在交通造成越来越大的压力,特别是对交叉口通行能力造成很大影响.平面交叉口是城市交通的关键,它是整个城市道路的瓶颈地带,对其交通信号控制方法进行研究具有重大意义.从定时控制着手,解决单交叉口信号控制中人工配时计算复杂的问题,运用VB软件对交叉口进行单点配时研究,从而提高配时计算效率.基于单交叉口信号控制目前存在的问题,进行了如下研究:首先介绍了单点定时信号控制算法及基本工作原理;其次,设计了一种基于VB软件的单交叉口定时信号配时软件,运用这个软件,根据交叉口实际交通情况选择合理的定时信号配时方案.     

信号交叉口通行能力扩展

针对城市道路信号控制交叉口通行能力问题,提出了一种基于交叉口左转车远引至路段实现左转交通组织方法,为提高信号交叉口通行能力提供了新的思路。在定性分析方案可行性的基础上,以一个具体交叉口为例,计算扩展前后的通行能力。结果表明该方法对于信号交叉口通行能力的提高有显著作用。     

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。     

考虑排放因素的城市交通信号配时建模

针对传统交通信号控制方法忽视环境效益的不足,研究考虑排放因素的城市交叉口信号控制方法. 根据城市道路机动车行驶过程,考虑不同行驶工况下污染物排放特点,分别建立了城市道路污染物和标准污染物排放模型;分析了交通信号评价指标的相关性,选取面向排放因素的性能指标,并采用相对评价指标体系,建立考虑排放的交通信号的配时模型;利用基于黄金分割的改进粒子群算法对配时模型进行求解;在不同交通状态下,采用3种算法对实例进行大量的数值计算和仿真验证. 结果表明所设计的算法求解精度高,且提出的模型在降低排放、提高路口通量方面具有良好的控制效果.     

城市路口双模交通控制系统的研究

针对城市交通道路十字路口的交通灯信号控制现状及存在的问题,提出了一种新的路口双模控制方案。在路口车流量达到饱和不可调状态时,采用传统的定时控制方式;当路口处于未饱和可调状态时,采用智能控制方式,系统由性能优越的ARM11控制器S3C6410承担主要的控制任务。实验表明,此种控制方法对减少车辆平均延误时间,节约资源和提高路口通行能力具有很好的效果。     

信号配时与交通设计协同优化

提出一种信号配时与交通几何设计、相位相序设计协同优化的思想。以太原市桃园路口为例进行分析设计,建立了以停车延误、停车次数和通行能力为目标的信号配时优化模型,采用罚函数粒子群优化算法(PSO)同时优化绿灯时间和信号周期,使二者达到最佳匹配。最后通过Vissim仿真的结果对比来验证此方法的合理性及有效性。     

城市交通信号灯的配时优化

研究了城市相邻两交叉口信号配时问题.先以单交叉口为研究对象,选择道路通行能力和平均延误时间作为评价指标,构造多目标联合优化函数对平均延误时间进行修正,建立最优信号配时模型.再确定A,B交叉口的相对位置,引入平均延误时间,结合两交叉口各现行参数,得出左转、直右转车道的实际饱和流率.运用遗传算法进行优化,得出最优配时方案.仿真模型检验结果表明,该方案对缓解交通压力的效果显著.     

不确定需求下考虑混合时间窗的多式联运路径优化

针对多式联运运输网络复杂等问题,提出一种基于不确定的客户需求,引入混合时间窗约束,以总成本、碳排放量最小为优化目标的多式联运优化模型,运用三角模糊数以及机会约束规划理论对模型进行清晰化.考虑粒子群算法的局限性,将模拟退火算法的思想与其结合,对基本粒子群算法进行改进.通过实例分析以及运用灵敏度分析法,分析了运量的不确定性...     

信号灯作用下的城市隧道路段交通流模型研究

分析了城市隧道路段的交通流特征,建立了城市隧道路段的元胞自动机模型,并针对隧道与上下游交叉口不同相对位置、不同相位差的情况,进行了数值模拟。仿真结果表明,城市隧道路段的通行能力受到隧道与信号灯的相对位置以及上下游信号灯的相位差等共同影响。合理的信号配时控制可以提升路段和交叉口通行能力,减轻拥堵;但是当隧道离下游交叉口较近时,路段通行能力明显降低,隧道内拥堵严重,信号控制手段收效甚微。     

基于最优化理论的道路交叉口通行能力模型构建

随着交通环境的不断变化,部分城市道路平面交叉口的设计已不能满足交通现状,无法承受现有交通流负荷,使交叉口的运行效率低下。论文基于最优化理论和城市道路交叉口渠化设计准则,通过对交叉口的通行能力、饱和度以及服务水平进行最优量化分析,筛选最优信号周期,匹配最佳优化方案,建立交叉口道路通行能力模型,并以成都市敬成路与方元路交叉口为例,以录像观测法和实地调查法分析该交叉口的交通流特性,运用VISSIM软件建模仿真,进行模型验证。研究结果表明,与原交叉口相比,优化后的交叉口实现了交通流的时空分离,提升了运行效率,研究成果可作为平面交叉口优化设计的参考依据。