快速路出口匝道下游交叉口配时模糊控制

为解决城市快速路出口匝道及其衔接交叉口区域交通拥堵局面,提出了快速路出口匝道下游信号交叉口配时模糊控制方法.设计了相位绿灯延时模糊控制器和相序优化模糊控制器,实现了信号交叉口各相位绿灯时间的优化及相序的优选.结合MATLAB语言对该方法进行了程序设计与仿真.仿真结果表明:该方法在控制效果方面明显优于定时控制方案,有效地缓解或减少了出口匝道及其衔接下游交叉口区域由于配时不合理而造成的交通拥堵.该成果可为交通控制或指挥管理部门在交通拥堵治理方面提供有效的控制方案与手段.     

面向出口匝道拥挤的快速路速度协调控制模型

为缓解快速路出口匝道的交通拥挤,提出了从主线上进行速度协调控制的方法,在现有基于断面的速度协调控制模型的基础上,通过对入口匝道、出口匝道等的修正构建了面向出口匝道的基于车道的速度协调控制模型,描述和预测每个车道的交通流状态,以路网行程时间最短、总通过量最大为优化目标,对每个车道分别进行最佳速度引导.并搭建仿真系统,分析不同交通需求情形下,基于车道和基于断面的速度协调控制策略的实施效果.结果表明:速度协调控制策略更加适用于中高密度,当交通需求量较高时,相比于无控制策略,基于车道和基于断面的速度协调控制模型均能降低车辆平均延误,且在大多数情形下,基于车道的速度协调控制模型效果优于基于断面的控制模型,对缓解交通拥堵、提高交通安全具有一定助益.     

高速公路收费站与衔接信号交叉口协调控制研究

针对高速公路收费站与其衔接信号交叉口之间路段的交通拥堵问题,在Webster延误模型的基础上,提出一种公路收费站与衔接信号交叉口的协调控制方法。首先,在交叉口和收费站的上游检测获取基本交通流数据,预测在下一周期内交叉口和收费站的交通需求,然后以预防收费匝道、收费广场、交叉口以及衔接路段发生拥堵为约束条件,以收费站与交叉口整体区域的车均延误时间为目标函数,建立收费站与衔接信号交叉口的协调控制模型,对收费站出入口的实际通行能力和交叉口的信号配时进行协调控制,使得通行能力相互匹配,并通过权重系数的设置优先疏通出入口车流的排队。案例仿真结果表明本文方法能有效缓解交通拥堵,为高速公路出入口限流与城市道路信号相互协调控制提供了一种理论方法。     

下游交叉口设置对快速路出口通行能力的影响

为缓解下游交叉口设置造成快速路出口不畅、特别是下游交叉口进口排队车辆易上溢堵塞快速路出口问题,在考虑快速路辅路流量基础上,利用间隙接受理论,建立快速路出口通行能力计算模型;通过分析辅路流量、信号周期、绿信比、交叉口进口道通行能力及进口道排队车辆传播速度5个参数,提出快速路下游交叉口进口道排队长度模型;通过分析不同变量对交叉口进口车辆排队长度的影响,提出快速路出口与下游交叉口的优化设计方案。结果表明：随着辅路流量增加,快速路出口通行能力呈缓慢下降趋势;随着交叉口辅路方向绿信比增加,排队长度快速变短;出口与下游交叉口可采用外侧式匝道设计,优化辅路进口方向绿信比,可有效避免快速路出口堵塞。     

出入口匝道对快速路安全性的影响分析

快速路系统中,出入口匝道作为不开分割的一部分,对快速路的运行效果具有很大影响,一旦出入口匝道产生拥堵,将直接影响快速路的安全性。因此本文主要首先分析出入口匝道的位置设计、长度和出口匝道下游的交通状态对快速路运行状态的影响,建立基于出入口匝道的快速路运行状态模型,并分析交通运行状态与交通安全之间的联系,建立基于拥堵程度的快速路安全性模型。基于以上两个模型,实现基于出入口匝道的快速路安全性模型,并通过模拟验证,分析出入口匝道对快速路安全性的影响程度,最终得出结论：受出入口匝道车流汇入汇出的产生延误将会大大降低快速路的安全性。     

出入口匝道对快速路安全性的影响

快速路系统中,出入口匝道作为不可分割的一部分,对快速路的运行效果具有很大影响。一旦出入口匝道产生拥堵,将直接影响快速路的安全性。因此首先分析出入口匝道的位置设计、长度和出口匝道下游的交通状态对快速路运行状态的影响,建立基于出入口匝道的快速路运行状态模型;并分析交通运行状态与交通安全之间的联系,建立基于拥堵程度的快速路安全性模型。基于以上两个模型,实现基于出入口匝道的快速路安全性模型;并通过模拟验证,分析出入口匝道对快速路安全性的影响程度,最终得出结论:受出入口匝道车流汇入、汇出的产生延误,将会大大降低快速路的安全性。     

考虑交通流失效的快速路出口匝道信号控制优化

对快速路出口匝道及衔接区进行信号控制是解决该区域拥堵的有效手段,但现有研究将交通量视为已知及确定的,未能考虑交通流失效的情况,导致所得信号控制方案实用性不足。为此,在分析交通流失效机理上,研究交通流失效概率与交通量的函数关系;针对此交通特性,应用感应式信号控制方案,并编制了基于VAP控制模块的程序;以某城市出口匝道及衔接区交叉口为例,对该文所述方法进行验证。结果表明：当失效概率一定时,采用感应信号控制方案,与固定信号控制相比,平均车辆总延误、平均停车时间、平均停车次数均有较大改善;当失效概率变化时,各项延误指标呈随机变化趋势,但与现状相比均有明显改善。     

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%。     

城市快速路匝道衔接交叉口优化对策——以呼和浩特昭君路-南二环路交叉口为例

城市高架快速路在改善市区交通的同时对匝道附近交叉口产生了一定的负面影响,以呼和浩特昭君路-南二环路交叉口为例,旨在研究此类交叉口的优化改善对策.首先在调查交叉口流量及信号配时的基础上分析了交叉口现状存在的问题,然后从交通管理、交叉口渠化的角度提出了改善对策,最后通过VISSIM仿真对优化方案进行了评价.研究发现：匝道出口管制,错开机非停车线,设置行人过街安全岛、设置公交专用进口道等可改善此类交叉口的交通状况.     

基于车流波动理论城市快速路匝道间距比例模型研究

城市快速路匝道间距设计是路线设计的重要内容,匝道间距大小和匝道数量对快速路交通流有决定性的影响。当城市快速路处于不间断大交通流量时,车流呈现出较为明显的波动现象。根据城市快速路交通流的这一特点,应用车流波理论,分析了上下匝道间合流区和分流区的车流波特点,进一步建立了出口-入口组合型匝道间距比例数学模型。认为快速路匝道设计不但要考虑间距大小,相邻匝道作为一个整体,还应研究相互之间的影响。实例表明,当匝道间距比例不能满足数学模型时,快速路容易发生交通拥堵,服务水平较低,抗干扰能力较差。     

Traffic Control Strategy for a Surface Street on an Expressway-Arterial Corridor

Off-ramp area congestion and off-ramp queue spill over are wide-spread reasons for expressway traffic jams in China. A control strategy was developed to reduce the number of collisions between expressway and surface street vehicles and to reduce spill over by controlling the surface street vehicles to improve the traffic conditions near expressway off-ramps. This control algorithm monitors the traffic conditions at the off-ramp using occupancy rates and a performance index for the surface street vehicles, and then optimizes the control signal split and cycle length for the surface street vehicles assuming that the off-ramp queue is shorter than the minimum allowable length. Simulations indicate improvements in the traffic flow with the average vehicle travel time nearly 10% less and the off-ramp queue reduced significantly.     

一路一线直行式公交系统的信号配时与车辆调度优化方法

为了发挥一路一线直行式公交系统的优越性,针对路口信号协调控制与首末站车辆调度,提出了一路一线直行式公交系统的信号配时与车辆调度协调控制方法.该方法根据公交线路上相邻交叉口之间的距离、公交站点的分布、公交车辆的平均行驶速度、公交车站平均上下客时间、各路口的信号周期和最小绿灯时间,通过Webster方法和改进的图解法,优化...     

城市快速路实时交通状态估计和行程时间预测

根据城市快速路交通诱导和监控系统的实际需要,提出了实时估计和预测城市快速路上交通状态和任意两点间动态行程时间的方法.其基本思想是将扩展卡尔曼滤波理论引入宏观动态交通流模型,结合快速路上的固定检测设备,实时估计和预测未来几个时段的交通状态,并利用“虚拟车”法预测动态的行程时间.通过对上海市快速路典型实测数据的实例分析,发现交通状态估计模型具有良好的跟踪能力,行程时间预测模型在畅通状态计算结果和实测结果几乎完全重合,拥挤状态相对误差基本维持在10%以下.结果表明,该模型的适用性和精度都令人满意,可为城市快速路交通控制和诱导提供依据.     

城市高架路下匝道地面联接段最小长度模型

为了提高下匝道地面联结段的系统通行能力,提出了一种计算联结段长度的方法.给出了地面联结段的基本定义及假设,分析了地面联结段构造特性及交通流特性.采用临界安全间隙理论、概率论及运动学方法,综合考虑车辆驶离匝道后汇入地面道路、完成交织运行和顺利驶入下游交叉口左转车道的运行过程,从系统的角度构建下匝道地面联结段的最小长度模型.对于新建道路,根据模型计算可确定联结段的最小长度;对于现有道路,将实测值与模型计算值进行比较,可分析地面联结段产生拥堵原因,便于采取有针对性的改善措施.最后结合实测调查数据,通过与CORSIM仿真模型的输出值进行比较,对模型的正确性进行了验证,结果表明模型是有效的.     

基于冲突分析的四肢环形交叉口信号周期计算

针对四肢无信号环形交叉口通行能力不足的问题,为这类交叉口设置了八组的交通信号灯,以及相互协调的信号相位方案,使其直行车流最多一次停车,左转车流最多两次停车.详细分析这种协调信号相位的车流结构,解剖各股车流的冲突关系,在Webster周期公式的基础上,提出了这种协调信号配时方案的周期计算方法.并应用到株洲市中心广场环形交叉口的信号周期确定中.     

引入谈判博弈的Q-学习下的城市交通信号协调配时决策

由于城市交通路网中交叉口间交通信号决策是相互影响的,并且车联网技术使得交叉口交通信号配时agent间能进行直接交互,此决策问题可用博弈框架来描述。建立了城市路网中相邻交叉口间交通流关联模型,通过嵌入谈判博弈模型来设计Q-学习方法,此方法中利用谈判参考点来进行配时行为的选择。仿真实验分析表明,相对于无协调的Q-学习算法,谈判博弈Q-学习取得更好的控制效果和稳定性能。谈判博弈Q-学习在处理交通拥挤及干扰交通流时,能根据交通条件灵活地改变交通信号配时决策,具有较强的适应能力。     

基于在线学习的单路口信号灯强化学习控制

单路口交通信号灯控制是交叉口线控、面控的基础。文章将强化学习方法中的sarsa算法应用到城市交通信号灯控制领域,解决单路口的动态实时问题,通过仿真环境下的对比,证明该方法具有良好的控制效果。     

基于信号控制的城市道路环形交叉口通行能力分析研究

城市道路环形交叉口同一般平面交叉口相比,具有冲突点少、车流连续、行驶安全、便于管理等优点,在许多城市道路交叉口采用。然而,随着城市道路交通需求量的不断增加,原有许多环形交叉口的通行能力无法满足这种需求,交通问题日益尖锐。如何有效地利用环形交叉口的时空资源,最大限度提高交叉口通行能力,是从交通信号控制角度研究解决环形交叉口交通问题的有效途径。     

苏州市居民出行特征分析及交通发展对策研究

对比分析苏州市2000年和1996年以及苏州市与国内其他城市居民出行调查的有关数据,通过出行强度、出行方式、出行的时间分布、出行的空间分布等一系列指标总结归纳出苏州市城市居民出租地的规律、变化特征及其原因,针对其出行总量增加、出行距离加长、出行耗时增加、私人交通方式比重较高、城市交通大区间的联系通道交通量较大、高峰小时峰值强劲等特点,对苏州市城市交通发展提出公交优先发展、就近就业,建设快速交通系统及交通需求管理等建议。