过饱和交叉口信号配时方法的优化及实证研究

在城市道路交叉口交通管理的信号控制常用信号配时方法,对于饱和度较低的交叉口有较好的交通调控作用;但实际交通管理的高峰时段常常会出现过饱和交叉口,信号配时方法就显示出不适应性。针对饱和交叉口的交通特性进行分析,采用了一种考虑进口道排队长度的信号配时模型,通过与传统配时模型的比较并进行了实例验证,得出这种模型更适合对过饱和交叉口的交通控制。     

基于VISSIM仿真的信号交叉口优化研究

交叉口是城市道路系统中重要的组成部分。本文对济南二环东路与山大北路交叉口进行实地调查,采用VISSIM仿真软件对交叉口现状进行仿真、分析与评价。通过交叉口渠化、信号配时调整等措施,有效地降低了车辆的延误和排队长度,从而大大提高了道路的通行能力。     

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.     

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。     

基于车道的交叉口车道功能和信号相位优化模型

考虑不同进口道、不同流向、不同车道功能及不同相位方案等复杂因素的相互影响,建立了基于车道的交叉口车道功能和信号相位优化模型。模型目标函数采用交叉口关键流量比最小,考虑进出口道车道平衡、流量匹配、车道功能冲突、合用车道等饱和度等约束,能够同时优化进口道和出口道,给出了模型求解算法。提出的模型变量较少,与目前交通设计方法衔接更好,能够得到全局最优解,求解方法也相对简单。实例验证表明,模型能够有效降低交叉口关键流量比、周期和车均延误。     

城市信号控制交叉口信号周期时长优化模型

提出一种新的城市道路交叉口信号配时方法,同以信方法相比,新方法更适应交叉口的交通特征,更符合信号实时变化的特点,可以作为交叉口交通信号自适应控制的配时基础。     

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.     

单交叉口信号配时优化方法效果对比研究

单个交叉口信控是干线和区域协调控制的基础,探索单个交叉口信号配时优化的最优方法,对构建干线和区域协调控制具有重要意义.研究选取并对比了Webster方法、ARRB方法、HCM2000方法、延误-通行能力联合双目标方法、基于模糊算法的配时方法、以及基于遗传算法的配时方法等6种交叉口信号配时经典方法,以实际交叉口为案例,运用VISSIM仿真软件定量化评价了不同配时优化方法在非饱和、饱和、过饱和状态下的信号配时优化效果.研究表明,在非饱和状态下,HCM2000方法最优;饱和及过饱和状态下,遗传算法(GA)方法最优.     

实时模糊控制的行人过街信号与交叉口信号联动控制

介绍了城市主干道模糊控制方法.根据单路口模糊控制的思想,提出了一种城市主干道行人过街信号与交叉口信号的模糊线控制方法.给出了城市交通多路口模糊线控制仿真程序框图,经过仿真得出结果,改善后的平均延误大大地减少,说明递阶模糊控制效果良好.     

基于车道等饱和度的交叉口车道功能优化模型

考虑不同进口道、不同流向和不同车道功能等复杂因素的相互影响,建立了基于等饱和度的交叉口车道功能优化模型。模型根据不同车道布置模式,考虑了进口流量比最小和进口流量比方差最小两类目标函数,并引入了进出口道车道平衡、流量匹配、车道功能冲突、车道等饱和度等约束条件。针对合用车道情形,根据不同模式分别建立了等饱和度约束方程。结合模型特征,给出了模型的快速求解方法。实例验证表明,交叉口车道功能优化模型简单有效,能够优化出每个进口推荐备选车道功能方案,模型可以较大程度上降低交叉口关键流量比之和,提高交叉口交通设计的效率和精度。     

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。     

城市交叉口综合模糊控制

基于交警对城市交叉口交通指挥的决策过程,设计了一种综合模糊控制器,把每一时刻各车道的平均车辆排队数之和作为控制目标,综合考虑各相位车道上的车队长度以及各相位的延误次数,以此来决定绿灯延时和下一放行相位。仿真表明,综合模糊控制方法比以往模糊控制方法能更有效地减少排队车辆数。     

基于FHPN的道路交叉口交通流信号实时控制优化研究

为了合理控制道路交叉口的交通流,结合模糊时延Petri网、连续Petri网和模糊推理Petri网这3种Petri网的优势构造了模糊混合Petri网,以此来建立一个FHPN模型并把它用于道路交叉口交通流信号实时控制.通过实例仿真分析了FHPN模型的有效性,能够实时控制交叉口的运行情况,最大程度地利用道路资源且大幅度地降低了交叉口的停车次数.     

基于实时延误的交叉口控制方案优化分析

针对信号交叉口延误—配时之间的复杂联系,通过对目前延误参数的获取情况进行分析,使用实时提取的周期延误值,借助K近邻预测算法,结合交叉口的流量对下个周期的延误进行预测,并使用预测的延误参数对下个周期的控制方案优化方法进行了研究。借助VISSIM仿真平台对提出的方法进行了分析,结果表明使用该方法对配时方案优化后的交叉口车辆延误可以降低13.52%,表明该方法在信号配时优化中有一定的应用前景。     

城市快速路出口匝道与衔接交叉口协调控制研究

城市交通出行需求具有动态性,快速路出口匝道与下游衔接交叉口具有较强的关联性,当交叉口交通疏解能力有限,出口匝道与衔接交叉口距离未合理设置时,交叉口排队易延伸至出口匝道,影响快速路车流正常运行。利用并行微观交通仿真软件Paramics对不同交通需求、出口匝道与下游衔接交叉口间距情况下的城市快速路出口匝道与衔接交叉口的信号协调控制进行研究,分析出口匝道的信号控制和相位差对路网交通流量和行程时间的影响。仿真结果表明出口匝道与衔接交叉口的信号协调控制能明显提高交通流量,降低行程时间。     

交叉路网信号灯的模糊控制

提出了一种新的交叉路网交通灯的可变相位的模糊控制方法。首先计算该路口在交通路网的交通流,然后根据通行权转移度来确定通行相位及通行时间。仿真结果表明,该算法具有良好的控制效果。     

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.     

基于改进粒子群算法优化电梯群控系统

给出的粒子群优化算法是一种群智能优化技术,利用群体和个体的智能行为来求解组合优化问题,并将多目标问题分别在粒子的各子种群中以内在并行的方式搜索多个非劣解,同时对各子种群粒子的适应度采用积分排序,较好地解决了电梯群控系统的多目标问题。充分弥补了传统方法解决多目标问题出现的不足。针对不同客流强度进行分析,分别得到不同平均的候梯时间和乘梯时间,结果表明采用此种改进的粒子群算法充分保证了算法的收敛速度和精度。     

交叉口交通状态精细化判别方法研究

针对目前交叉口交通状态判别方法不能有效识别溢流、车辆慢行等的问题,提出了一种交叉口交通状态精细化判别方法。首先对交叉口的物理空间组成进行分解,分解为各方向路段和内部冲突区域两部分;其次,利用计算饱和度方法对各方向路段的交通状态进行判别;利用绿灯结束时刻剩余车辆累积车头时距与间隔时间之比对内部冲突区域的交通状态进行判别;最后,采用综合交通状态判别方法实现交叉口交通状态的精细化判别,并利用实际采集的数据对方法进行仿真验证。仿真结果表明:所建立的方法可以更精细的对交叉口交通状态进行判别。