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。     

多目标交叉口信号控制模型

采用多目标的双层规划模型描述了在固定Ｏ－Ｄ需求量的饱和路网上,考虑排除和拥挤时,预测平衡流分配和优化信号参数的组合问题,在双层规划模型中,下层模型是带有显式的通过能力约束的平衡分配模型;上层模型由饱和路段的排队延误最小,同时网络系统中的其他延误最小来决定信号绿信比,设计了基于灵敏度分析的启发式算法,并给出了一数值算例进行分析说明。     

基于细胞模型及多目标优化的交叉口信号控制

建立了城市平面十字路口交通流的细胞传输模型，该模型适合各种交通流状态．同时，在对信号灯配时进行优化的过程中，采用了两个控制目标，以最小延误为主要控制目标，以最大通行能力作为次要控制目标．模型采用多目标遗传算法对信号周期和绿信比进行优化．仿真结果令人较为满意．     

信号控制交叉口周期时长多目标优化模型及求解

从城市交通控制目标多样性的本质出发,考虑机动车时间效益、行人时间效益及环境效益,建立以机动车、行人流量为输入,机动车延误最小、行人延误最小及机动车停车率最小为目标的信号控制交叉口周期时长多目标优化模型,简称MOCLO模型.并应用多目标连续蚁群优化算法求解.算例的求解结果显示,连续蚁群优化算法能够均匀地逼近MOCLO模型的Pareto最优前沿的各部分;与F-B方法、ARRB方法相比,MOCLO模型对周期时长的优化结果在机动车时间效益、行人时间效益及环境效益三方面的综合性指标较好;MOCLO模型可提供多个不同特性周期时长以满足不同交通状态的需求.     

多目标城市道路交叉口信号配时优化算法研究

采用细胞传输模型对城市道路的交通流进行建模,提出了该模型中各项交通流运行指标的计算方法.将交通流模型嵌入到多目标优化算法中,替代以往传统的目标函数,采用非支配排序遗传算法NSGA II(none-dominated sorted genetic algorithm II)进行多目标的求解.通过算例分析不同输入条件和控制策略下的优化结果及与其他类似配时计算方法的比较,证明了此算法的结果较令人满意.     

基于遗传算法的交通信号控制多目标优化

针对城市交通信号控制面临的多目标优化问题,提出了利用遗传算法实现多目标优化的方法.分析了城市交通信号控制多目标优化的本质及特点,采用基于遗传算法的多目标优化方法,提出了信号控制多层模糊控制模型,以平均延误和停车次数作为优化目标,采用遗传算法中的随机权重方法来进行该模型的多目标综合优化,给出了各模型参数的计算方法和优化步骤,最后进行了仿真试验.仿真结果表明,给出的多目标优化方法优于传统的多目标固定权重方法,可以获得更好的交通信号控制效果.     

考虑交通管理策略的交叉口信号控制多目标优化

面向复杂多变的交通系统控制需求,提出一种考虑交通管理策略的交叉口信号控制多目标优化模型及算法,其步骤为:首先,构建城市道路交叉口多目标优化模型;然后,引入交通管理者的交通控制策略,基于模糊分析法确定各优化指标权重;最后,考虑Q学习算法简单方便且具有快速收敛性,基于Q学习算法对多目标优化模型进行求解,从而实时产生考虑交通管理者策略的交叉口信号控制方案。仿真结果表明,所提出的方法不仅能够充分反映交通管理者的控制策略,而且能够有效提高交叉口通行效率,相比传统方法具有缩短排队长度、降低延误时间和减少停车次数的优势,并且这种优势随着交通流量的增大而更加明显。     

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。     

公交优先交叉口信号控制参数的多目标优化方法

公交优先交叉口的信号控制方案应平衡车辆出行者时间效益、行人出行效率和环境效益,因此,需要基于多目标优化方法优化设计信号配时参数.首先,以车辆出行者人均延误、行人过街平均延误和停车率最小为目标构建信号周期多目标优化模型;然后,基于相位乘客流量比和相位饱和度优化设计绿信比;最后,构建了多目标优化模型的粒子群算法来寻找Pareto解.应用结果表明,相比常规方法,能根据决策者喜好选择Pareto解;可尽量降低车辆出行者的人均延误,在一定程度上体现了公交优先.     

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.     

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。     

网联电动汽车信号灯控路口经济性驾驶策略

针对智能网联电动汽车在信号灯控路口的经济性驾驶问题,提出一种基于最优控制的经济性驾驶车速优化策略.首先,构建包含信号灯、车速限制等约束,以能量消耗最小化为目标的信号灯控路口车辆速度优化问题;然后,利用庞特里亚金极小值原理解析求解最优控制率;考虑到动态交通场景中车辆对未来交通信息的预测能力有限、信号灯约束条件多变等特点,提出了一种双层滚动距离域车速优化策略,将信号灯控路口经济性驾驶问题转化为分段最优控制问题,得到分段最优速度轨迹.仿真结果表明:在有限预测能力和无限预测能力2种情况下,所提出的经济性驾驶车速优化策略较加速—匀速—制动策略分别有9.2％和10.3％的能量节省;随着预测距离和信号灯控路口通行速度的增大,在提高通行效率的同时,能量节省效率进一步提高.     

非机动车干扰下信号交叉口的通行能力计算

为了探究城市信号交叉口非机动车干扰机动车行驶的问题,通过调查分析各进口道机动车运行特性,对直行和直左的进口道机动车饱和车头时距及通行能力计算方法进行研究。首先,从进口道停车线出现4种不同跟驰模型的概率出发,构建车辆起始阶段混合车头时距模型,结合实际数据得到车头时距的修正系数;然后,分析采集数据得到非机动车数量对驶入信号交叉口的机动车混合车头时距的影响,采用回归分析法构建对应的特征模型;最后结合交叉口实际信号灯时间计算通行能力。研究结果表明：所采用的通行能力计算方法与实测值的误差更小,较《城市道路设计规范》法及HCM(highway capacity manual)通行能力计算法的误差更低,提高了信号交叉口通行能力计算结果的精准度。     

联网自动车环境下的信号交叉口优化方法研究

为适应智能交通发展新趋势,改进了两个信控交叉口通行能力模型,使得新模型适用于联网自动车(connected autonomous vehicles,CAVs)环境。其一是最小延迟模型,通过最小化交叉路口的总延迟得出绿灯时间并根据流速得出周期长度,模型引入了每个车道或车道组的绿灯延时和具体排队服务时间的比率作为参数,该参数依赖于交叉路口处车辆到达的概率分布。其二是混合模型,包括两个模型,分别是估计排队服务时间的静态排队模型和从单位延时、流速、车道的限速、检测器长度中估计得到绿灯延伸时间的动态模型。数值算例表明,CAVs环境下新模型的交叉口延误显著减小,从而验证了两个通行能力模型的有效性,可为交管部门进行路口改造提供依据。     

联网自动车环境下的信号交叉口优化方法研究

为适应智能交通发展新趋势,改进了两个信控交叉口通行能力模型,使得新模型适用于联网自动车（connected autonomous vehicles,CAVs）环境。其一是最小延迟模型,通过最小化交叉路口的总延迟得出绿灯时间并根据流速得出周期长度,模型引入了每个车道或车道组的绿灯延时和具体排队服务时间的比率作为参数,该参数依赖于交叉路口处车辆到达的概率分布。其二是混合模型,包括两个模型,分别是估计排队服务时间的静态排队模型和从单位延时、流速、车道的限速、检测器长度中估计得到绿灯延伸时间的动态模型。数值算例表明,CAVs环境下新模型的交叉口延误显著减小,从而验证了两个通行能力模型的有效性,可为交管部门进行路口改造提供依据。     

信号控制交叉口渠化关键参数确定方法研究

为提高城市道路交叉口渠化设计的科学性和合理性,本文研究了城市道路交叉口渠化的关键参数。基于机动车行车安全性和乘坐舒适性,提出了交叉口展宽段及展宽渐变段的长度计算模型。选取菏泽市长城路与牡丹路交叉口进行实例验证,结果表明该方法具有较好的实用性和借鉴价值,为畸形交叉口渠化的深入研究提供了理论依据。     

信号交叉口老年人失范过街的影响因素

为了减少老年人在信号交叉口的失范过街行为,细致分析了影响老年人失范过街的因素及影响程度.通过对老年人身体行为特征进行分析,结合计划行为理论的相关内容,设计了针对老年人失范过街行为调查的问卷,通过现场沟通和调查的方式,获取了老年人失范过街的样本数据;使用调查的数据,应用结构方程模型定量分析了各个潜变量对老年人失范过街行为...     

基于占有率的信号交叉口引道延误推算研究

文章对引道延误和占有率分别进行了陈述,利用校验后的仿真模型,通过均匀设置在交叉口进口道的33个检测器,将进口道分为若干个小段,借助于检测器检测到的占有率和计算得到的车辆以自由行驶速度通过该检测段的时间,使用概念分析的方式推算车辆在每个断面的总延误,通过累加得到整个进口道的引道延误,结合每个周期的流量可以得到每周期的车均延误值。通过与仿真平台直接提取的延误值对比,得到延误估算的平均误差值为17.35%,即检测精度为82.65%,表明通过占有率推算进口道的延误具有较高的精度。