信号交叉口周期时长区间决策模型

为缓解未饱和状态下交通流不确定性对交通信号控制方案实施效果的影响,针对单交叉路口定时控制信号周期时长优化问题,通过分析比较交通流不确定性、周期时长设计、控制实施效果三者之间的相互影响程度,依据区间数多属性决策评价方法,在属性权重完全未知、属性值为区间数且对方案无偏好的情形下,提出了基于相离度和可能度的交叉口信号周期时长多属性决策模型,最后运用VISSIM仿真软件对北京市某相交路口晚高峰时段进行模拟分析.结果表明:该周期时长区间决策方法可行有效,且当该交叉口交通流量比介于[0.804,0.909]时,机动车平均延误、交叉口通行能力分别较Webster方法优化了17.4%与6%.     

基于HCM2000延误模型的最佳周期时长估算公式

提出了一套新的、基于美国道路通行能力手册2000版(HCM2000)延误模型的信号控制交叉口最佳周期时长估算公式.首先探讨信号交叉口最佳周期时长的理论计算方法,然后选取代表不同交通状况的典型交叉口,计算其最佳信号周期时长,以此作为样本数据进行回归分析,得到两个分别适用于两相位和多相位信号控制交叉口的最佳周期时长估算公式.该公式克服了久用的Webster最佳周期时长估算公式不适用于高饱和度交叉口的问题.     

关键交叉口与双周期交叉口间路段上的车辆排队模式及测算方法

为了描述周期时长不相等的协调信号交叉口间路段上车辆排队的集结与消散现象,以关键交叉口周期时长为双周期交叉口周期时长的2倍为例,基于冲击波理论,针对两个相邻交叉口之间路段上的上、下行车流分别描述了车辆排队的各种模式并建立了车辆排队长度模型。为了验证模型的有效性,利用VISSIM交通仿真软件设计了模拟实验方案。考虑不同条件下信号红时差与交通流率的多种组合,通过仿真实验共得到35组数据,每组数据均获得84个有效数据点。结果显示,上、下行方向的车辆排队消散长度的计算值与模拟值的相对误差小于10%的周期分别占75.56%和95.00%;交叉口信号周期越长,其排队消散长度的平均值和最大值也相应地越长。研究结果表明,该模型可以用来估算周期时长不相等的协调信号交叉口间路段上车辆的排队长度,从而为交通控制方案的优化与调整提供理论依据。     

冲突强度最小时城市道路交叉口的信号配时

为了量化交通冲突对城市道路交叉口通行时间的影响,对冲突强度进行定义,将冲突强度划分为无冲突、有冲突和停车等待3种类型,从交通流、冲突点以及交叉口3个层面分别建立了冲突强度模型,给出交叉口冲突强度最小时绿灯时长的计算方法,并以具体交叉口为例进行了应用分析.结果表明:在不同周期时长条件下交叉口冲突强度均随绿灯时长的增加呈现先下降后上升的趋势,且存在一个使交叉口冲突强度最小的最佳绿灯时长,从而可以为交叉口的规划设计提供理论支持.     

基于Ring-Barrier相位的交叉口车道功能判分与信号配时协同优化模型

为了最大限度地利用交叉口的时空资源,以Ring-Barrier相位模式为基础,建立了交叉口信号配时与进口车道功能划分协同优化的数学模型.该模型是一个常规的整数非线性规划模型,目标函数是整个信号交叉口的车均延误最小,连续变量包括周期时长和各相位的绿灯时长,整数变量是交叉口各个进口处不同转向运动的车道数量.根据该模型的特点,给出了分支定界的解法.选取南京市一个交通繁忙的信号交叉口进行实地调查,采集了信号配时和车道功能划分等相关数据,并采用VISSIM仿真软件对该路口的优化效果进行评价.结果表明,相比常规的优化模型,该协同优化模型可以将交叉口的车均延误减少20.01%,周期时长缩短18.15%.     

公交乘客可靠度信号配时优化

为优化交叉口车流运行状态,引入公交乘客可靠度指标评估公交乘客通过交叉口的可靠性,分析信号周期时长、公交车比例与公交乘客可靠度之间的关系,并研究非公交优先方向流量对公交乘客可靠度的影响.结果表明:提高公交优先方向的公交乘客可靠度会使信号周期时长增加,并且随着公交优先方向的公交车比例增加,交叉口信号周期长度也随之增长.通过...     

信号控制交叉口延误参数提取研究

延误参数的精确提取对于交叉口的信号配时设计和评价具有重要的研究意义。文章对传统的延误参数提取模型的精度进行了验证,结果表明,以1个周期为分析时长,95%置信度下传统模型得到的参数精度不超过75%。借助于应用日益广泛的视频检测技术,文中给出了2种视频环境下延误参数提取的方法,以1个周期为统计时长,得到新方法提取的参数精度均在85%以上,说明新的方法比传统的模型能够更精确地提取交叉口的延误参数。     

进出口道综合效率最优的交叉口配时参数优化方法

针对分时段定周期控制的单点交叉口,从进口路段和出口路段的整体效益出发,提出一种以优化时段内交叉口所有路段的周期平均车辆数之和最小为控制目标的优化思想。基于目标路段及相应出口路段的剩余容纳能力限制,确定了路段每周期的最大输入量和输出量,提出路段实时容纳车辆数的计算方法;考虑相位最大绿灯时长及最小绿灯时长等因素的约束,建立进、出口路段综合效益最优的相位绿灯时长优化模型。最后,设计相关实例并通过遗传算法进行求解。结果表明:本文模型可同时适用于过饱及低饱和状态下的信号参数优化,并能有效防止排队上溯现象的发生,可为包含短连线路段交叉口的信号参数优化提供一种新的理论参考。     

考虑出行成本的信号交叉口周期时长优化方法研究

信号周期是影响交叉口运行效果的重要因素之一。为了寻找最佳信号周期时长,保证交叉口通行效率和环境质量的同时投入较低成本,文章在分析交通控制信号与交叉口通行能力、车均延误和尾气排放量的规律基础之上,综合考虑时间成本、油耗成本和环境污染治理成本因素,建立了以车均出行成本最低的信号周期选择模型。并针对实际交叉口进行了仿真验证,结果证明该方法即保证了交叉口运行效果又保证了成本投入,为交叉口信号周期优化提供了一种新的思路。     

不同周期信号交叉口间的相位差优化模型

为满足不同周期子区间协调控制的需要,提出对不同周期的信号交叉口实行大周期内协调控制的思想.通过分析不同周期下相邻交叉口间的车流到达规律,利用交通波理论建立了不同周期相邻交叉口间的延误模型,并提出了基于最小延误的不同周期交叉口间的相位差优化方法.最后以两个不等周期时长交叉口为例,利用VISSIM仿真对优化前后的协调控制效果进行对比.仿真结果表明,相位差优化后车辆的平均延误降低了13.60%,平均停车次数降低了6.43%,以此证实了该方法的有效性.文中研究为解决不同周期子区间的协调控制问题提供了新的思路与方法.     

基于绿灯时间等饱和度的TD学习配时优化模型

首先对传统的绿灯时间等饱和度概念进行了扩展,提出了分级绿灯时间等饱和度.在此基础上,针对分级绿灯时间等饱和度目标,构造了奖赏函数,采用了模糊方法解决流量状态空间维数爆炸问题,建立了定周期和变周期两种模式下的四种离线TD学习配时优化模型.通过Matlab编程,开发了这四种模型的计算程序,相对于在线TD学习模型,离线TD学习模型更适合交叉口信号配时优化.以一个两相位控制的单交叉口配时优化作为算例,对比分析了四种模型的性能.总体上变周期模式的离线TD学习模型可以获得解的结构、最优解的分布,这是传统配时理论不具备的.定周期条件下,奖赏分级的效果不明显;变周期条件下,奖赏分级效果明显,交通性能更优.     

基于Monte Carlo模拟的交通灯动态时间控制系统

为了解决城市交通拥堵的问题,针对当前大多数交通灯采用固定红绿灯时长、通行效率低的情况,提出一种基于Monte Carlo模拟的交通灯动态时间控制系统设计方案,利用各路口的车流量信息计算分配当前各车道的通行时间,利用Monte Carlo法模拟实际交通情况,采用车辆平均等待时间作为评价指标对红绿灯时长分配进行优化。该系统可实现交通灯的动态时间控制,有效提高交叉路口车辆的通行效率。     

路段上游直线式公交站点对车辆延误影响分析

针对公交车在直线式公交站点停靠时对车辆运行效率影响问题,利用交通波理论对交通流稳定输入下路段上游直线式公交站点对车辆延误影响分析,将延误分为在公交站点受公交车停靠阻滞产生的延误及受到公交车停靠影响的车辆在交叉口处产生的延误,并利用交通波理论分别对不受公交车停靠影响的车辆延误及受到影响的车辆延误计算模型构建,进而得到公交车停靠引起车辆延误变化即车辆附加延误。最后对所提出的延误模型数值分析,分别得到交叉口信号周期、绿信比、交通流量及公交车停靠时间对车辆延误影响。结果表明,随着绿信比、信号周期减小和交通流量、公交车停靠时间增加,车辆附加延误呈上升趋势,其中公交车停靠时间和交通流量对附加延误影响较大。      

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.     

增设左转绿灯的交叉路口混合交通流模型研究

建立周期性边界条件下的十字交叉路口元胞自动机混合交通流模型,增设左转绿灯,而且规定转弯车的最大数量,研究配时问题、主道初始密度以及混合比例系数对交通流的影响。结果发现,配时问题对交通流的影响较大,合理配置红绿灯时间可以改善交通,增设左转绿灯可以达到缓解拥堵,提高道路利用率。     

智能交通灯控制装置

本文详细介绍了以8031单片机为核心构成的智能交通灯控制装置的工作原理及硬件电路和软件设计,该装置具有多时段交通打控制和远程操作功能,可实现全城区路口的交通灯网络化集中管理和调度.     

基于集成卷积神经网络的交通标志识别

以交通标志识别为研究目的,提出一种基于集成卷积神经网络的交通标志识别算法,通过对多个不同结构的卷积神经网络进行集成以提高算法识别率。为了缩短网络训练和测试时间以及提高网络识别率,对单个卷积神经网络的结构进行了优化。使用ReLU(rectified linear unit)激活函数来代替传统的激活函数,使用批量归一化(batch normalization,BN) 方法对卷积层输出数据进行归一化处理,将卷积神经网络的分类器用支持向量机(support vector machine,SVM)代替。使用德国交通标志识别数据库(german traffic sign recognition benchmark,GTSRB)进行训练和测试,实验结果表明,提出的算法识别率为98.29%,单幅交通标志图像测试时间为1.32 ms,对交通标志具有良好的识别性能。     

信号交叉口自行车通行能力研究

为研究自行车在信号交叉口的通行能力,建立流体扩散模型.在深入分析自行车进入和驶出交叉口集聚扩散现象的基础上,用扩散距离D和散布角θ两个参数描述自行车在交叉12内的扩散及分布特征,并分析交叉口长度、信号周期及有效绿灯时间对自行车通行能力的影响,建立信号交叉12自行车通行能力模型.对北京中关村大街4个交叉12实测数据和模型预测结果的对比分析表明,二者平均误差仅为8.6%;模型完全能够应用于交叉口交通设计及控制.     

基于泛布尔代数的交通流控制模型的设计

针对城市交通控制系统实时性要求,利用已建立的通用的单交叉口交通信号控制的泛布尔模型,进行模型系统的硬件设计。在模型系统实现的过程中,选用CPLD作为交通系统数据处理的核心芯片,用VHDL仿真设计各功能模块,实现无冲突点的交叉路口多相位交通信号的配时控制。     

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%。