基于Markov模糊控制模型的交叉口设计与仿真研究

针对城市交叉口交通流的特点,提出了一种基于Markov模型的模糊交叉口信号控制算法。该算法采用模糊逻辑控制,结合马尔科夫链理论对交通流分布概率进行分析,通过模糊控制器控制绿灯延时长度,来解决交通流不平衡以及配时不合理等问题,该方法能够有效的适应城市交叉口实时变化的交通状况。研究结果表明,该控制算法能够有效减少车辆平均延误时间,满足实时控制的要求。     

基于细胞自动机的信号控制交叉口交通流模拟

应用细胞自动机方法对信号控制交叉口的动态交通流进行建模和模拟,可以使比较复杂的交通状态模拟用相对简单的计算来实现。介绍了几种用于交通流模拟的细胞自动机模型及其研究进展,在上基础上,给出了一种新的细胞自动机模型来描述车辆在交叉口的转移状态,讨论了交通拥挤和延误的二维演变,并用这一方法模拟了不同规则下的车道变换问题,通过比较模拟结果和原始输入方案可以优化信号配时。     

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.     

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。     

城市单路口交通信号两级模糊优化控制与仿真

该文提出交通信号两级模糊控制的两种优化方法.首先,针对两级模糊控制器在低流量下考虑多维交通状态变量致使路口交通状态弱化,提出一种两级组合模糊控制器,其采用0-1组合思想,立足路口交通状态特征选取模糊控制器的交通状态变量的组合及结构.接着,针对模糊控制器参数经验设置及不具备学习能力,提出一种两级模糊在线优化控制器,其引入滑动时间窗思想,采用混合遗传算法在线同时优化模糊控制器隶属函数和控制规则的参数;最后,开发两级模糊在线优化控制的Paramics仿真平台,对两种模型进行效用评价;仿真结果表明所提出的方法分别从模糊控制器结构和参数优化的角度改进了两级模糊控制器的不足,控制效果符合交通管理者的控制目标.     

直行优先信号控制交叉口左转交通流延误模型

根据国际上通用的信号控制交叉口直行交通流优先通行的规则,运用无信号控制交叉口优先型交通流延误分析的Adams理论,推导出直行优先型信号控制交叉口左转机动车交通流延误模型．其成果既完善了现有的延误计算理论,又可为设;置信号相位提供理论依据,同时还可用于分析我国信号控制交叉口实际运行状态所存在的问题．     

基于交叉口处机动车交通行为概率的延误模型

通过分析信号控制交叉口处机动车的交通行为,利用交叉口的信号周期、有效绿灯时间,求得各种交通行为的概率和平均延误时间,提出一种基于分析各种交通行为概率的交通延误的模型。以石家庄市中山东路与建设南大街交叉口为例,采用Beckham模型对其进行交通流延误的计算。经过对结果的对比,误差为2%,在规定的误差范围内,说明基于分析交通行为概率的延误模型可以为计算交叉口处车辆的平均延误提供一种估计方法,并且求得的平均延误也可以作为评价交叉口服务水平的指标之一。     

城市交通信号三级模糊优化控制与仿真

针对多数交通信号模糊控制方法极少关注交通流的不确定性,提出一种城市交通信号三级模糊优化控制器及其Paramics仿真方法. 综合考虑交通需求强度、相位优化和延长时间决策等控制机理,提出三级模糊控制器的结构,并引入搭接相位设计相位优化的机制,遵循交通信号控制基本原则,提出三级模糊控制算法,最后,采用COM组件的混合编程技术构建三级模糊控制的Paramics仿真平台,并以深圳市黑点路口进行实验,在不同交通条件下对提出的模型进行效用评价;结果表明提出的控制器性能良好,在高强度的交通状况下性能稳定,控制效果符合交通管理者的控制目标,且具备快速响应交通流不确定性的能力.     

基于遗传算法的城域交叉路口两级模糊控制

分级模糊控制能有效减少模糊规则数,易于提取模糊规则,适合于交通状况复杂的城域交叉路口的交通控制,但它存在难以由人工合理定义全部模糊隶属度函数的问题.为此,提出了一种面向城域单交叉路口的自适应两级模糊控制系统,并采用遗传算法对两级模糊控制器中模糊隶属度函数进行优化调整.该控制系统具有分级模糊控制的优点,同时可以让模糊隶属度的选取更为合理,使模糊隶属度函数在不同交通情况下自适应地变化,从而改善控制效果.对一个两相位孤立交叉口进行仿真.结果表明该法能有效降低通行车辆在交叉口的平均等待时间.     

不良天气下城市道路平面信号控制交叉口延误分析?

立足于乌鲁木齐市中心城区平面信号控制交叉口,以乌鲁木齐市西虹西路与南昌南路交叉口为例,通过调查不同天气下交叉口的交通流特性,研究正常与不良天气下信控交叉口机动车的延误,并采用点样本实测法和HCM法分析计算不同天气下该交叉口不同车道的延误值。在此基础上提出该交叉口综合治理措施。研究结果表明,与正常天气相比,不良天气下交叉口机动车延误增加20%以上,且两种计算方法得出的交叉口延误值基本接近,为乌鲁木齐市在交通规划和设计中提供参考依据。     

城市交通信号三级模糊滑动优化控制方法

提出一种城市交通信号三级模糊滑动优化控制方法.引入非冲突车流的搭接相位构建交通信号三级模糊控制器的模型,并采用滑动时间窗设计滑动优化的框架.根据实时采集的交通数据,采用基于黄金分割的混合遗传算法,在线学习模糊控制器的隶属函数及控制规则参数.在常态及事故不同交通条件下,以典型路口进行Paramics仿真试验.结果表明提出方法的自适应能力好,可快速响应路口交通流的不确定性事件,且在高饱和的交通条件下性能稳定.     

基于类排队长度的交通干线模糊控制方法研究

针对交通干线模糊控制器输入的需要,提出了类排队长度的概念,利用其反映交叉口当前的拥挤程度和交通需求,结合交通干线上相邻交叉口对本交叉口的输入,动态反映出未来一段时间交叉口的交通需求,据此制定模糊控制规则,完成交通干线的模糊协调控制。并对这种模糊控制方法进行了计算机仿真,通过与交通干线定时控制方法的比对证明了所述方法的可行性和有效性。     

城市交叉口自学习模糊控制策略

为了提高交叉口运行效率,提出了一种基于胞映射的交叉口自学习模糊控制策略。该方法首先以交叉口各方向排队长度为状态构成状态空间,并进一步将该空间划分为离散的模糊胞元;然后通过研究交叉口交通状态在状态空间内各胞元间的跳转关系,分析交叉口系统的动态特性;最后以此为基础制定模糊控制规则,设计模糊控制器以确定交叉口的绿信比,并引入自学习策略对控制效果进行评估和持续改进控制器性能。基于北京市地安门的实测交通数据的仿真结果表明:该方法与固定配时控制与感应控制相比较,能够明显地减少交叉口各方向的排队长度。     

单交叉口交通信号的两级模糊控制

本文提出了一个典型的交叉口交通流模型,并对其设计出两级模糊控制系统.仿真结果表明该系统在交叉口车辆平均延误时间上比定时控制有所改善.     

绿波协调下公交车辆在交叉口的延误影响分析

道路交通绿波协调以及拥堵协调等控制策略提升了车流运行效率和通行能力,一定程度上缓解了路网交通压力,但面向绿波协调的交叉口信号控制尚未考虑对公交车辆运行的影响。现对绿波协调控制下交通流运行特性进行分析,利用交通流运动学理论确定公交车交叉口延误的影响变量,建立定量化模型进而得到交叉口公交车延误因子。选取示范路线青岛西海岸经济新区长江路干线交叉口,采用组合优化方法对延误因子模型进行验证,得出交叉口信号绿信比、公交运行速度对公交车延误的影响。结果表明,增加绿信比、适当提高公交车速可有效提升交叉口整体通行效率,减少公交车在交叉口的延误。     

城市交通信号自组织控制中信号相位建模的优化方法

针对城市交通信号自组织控制中信号相位的建模方式下,在交叉口进入拥堵路况后各个信号相位绿灯损失时间不断增加的问题,提出了一种城市交通信号自组织控制中信号相位建模的优化方法。城市交通信号自组织系统以交叉口内各车道交通拥挤程度为决策信息,以其实时交互与协调的相邻交叉口为自组织单元,根据流体力学建立城市交通信号切换的确定规则集合。通过建立流量分配原则与期望的绿灯时间对控制策略进行更新,解决传统城市交通信号自组织控制中滚动步长的信号建模方法在面向系统每个自组织单元由道路组成、交叉口间联结方式以及交通流随机性等带来的复杂性问题。在传统方法的基础上,首先,对交叉口内各信号相位添加状态约束以提高控制规则的合理性,在完成自身参数优化的基础上,为相邻交叉口间通行效率的协调提供基础。其次,利用元胞传输模型模拟微观交通流传递,预测队列在交叉口处连续传递的运行方式,确定该交叉口放行需求的同时,建立了基于信号相位的上下游流量分配规则。最后,综合从上游交叉口驶出的不同车流量大小,依据下游交叉口当前最大允许驶入的车流量,并按计算得到的放行需求进行动态分配,以此放行车辆需求为基础,确定期望绿灯时间,完成信号相位建模的优化方法。仿真结果表明:优化后的建模方法不仅能同时提高自组织控制在拥堵与非拥堵路况下的通行效率,还能有效减少各交叉口处于拥堵状态的整体时间,使得交叉口群间整体通行能力得到提升,实现一种单点控制与小规模区域控制的同步优化。     

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。     

一种信号交叉口模糊交通控制方法

通过分析城市信号交叉的交通流特征认为：在一定程度上,模糊数学理论可以比目前常规数学方法更好地描述交叉口交通流的随机性和不确定性。本文结合模糊控制技术及一般信号交叉口交通控制方法,提出了一种基于知识的模糊交通控制方法,给出了该控制方法的结构,模糊控制规则以及仿真计算对比结果,结果表明：计算过程简单,控制效果优于定时控制方法,并且在交通量较大时,还优于感应控制方法。     

基于TransModeler的非对称交通流干道绿波控制研究

城市外围区干道朝夕交通流通常呈现出不均衡现象,上午进城交通量大,下午出城交通量大。而以往很多这样类型的干道交叉口,采用交通流对称放行方式不能满足需求,增加延误,通行效率降低。改变以往采用对称相位的设置方法,设计交叉口单口放行的方法,加之以绿波协调控制系统,使得道路资源得到充分利用,提高道路的通行率。以昆明市白龙路朝夕交通流量不均衡现象为例,结合信号配时优化即交叉口交通流单口放行方法,设计不同时段的绿波协调控制系统,通过TransModeler进行交通仿真,仿真结果表明双向非对称的交通流干道采用单口放行并加之以绿波控制对交叉口的延误大大减少,提高通行效率。     

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.