非均衡交通流五岔路口交通信号智能控制研究

为了缓解交通拥堵,减少车辆在交叉口的等待时间,针对五岔路口非均衡交通流,采用基于人工鱼群算法的交通信号控制方法,实现了五岔路口多相位变相序的智能控制.该方法首先由红灯相位的车辆排队长度和红灯持续时间得到该红灯相位的通行紧急度,把通行紧急度最高的相位作为下一绿灯相位;其次,将当前绿灯相位车辆排队长度和筛选出的下一绿灯相位车辆排队长度与当前绿灯相位车辆排队长度的差值作为输入,利用模糊神经网络控制器实现绿灯延时.为了避免模糊神经网络陷入局部最小值,利用人工鱼群算法对模糊神经网络参数进行优化.在不同的车辆到达率情况下进行仿真研究,结果表明:该方法比传统的控制方法在自动调节信号周期方面效果更好,减少车辆平均延误7.2%左右.     

公交车车速诱导研究与应用

公交诱导系统是公交信息系统的重要组成部分,是提高公交服务质量,减少公交资源浪费的重要手段,其中公交车速诱导尤为重要.为了减少公交车行驶过程中的延误,提出通过车速诱导控制公交车到达交叉口时刻,对有站点的交叉口利用红灯时间完成上下客,无站点交叉口在绿灯结束前驶离交叉口.并通过实例仿真,发现优化后公交车行驶时间明显减少.该方法可以用于设有公交专用道的各种城市道路上,简单有效,并具有一定的适用性.     

交通拥堵下基于实时交通信息的路径选择模型

针对路段行程时间的估算在交通路径诱导系统中的应用,提出了一种在交通拥堵下基于实时交通信息的路径选择模型.根据目前城市交通的状况,以城市交通系统的基本设施为基础,分析了影响路段行程时间的各种因素和路段行程时间的组成.利用设置在路段上的车辆自动检测装置来搜集实时交通信息,通过行程时间的计算、动态算法的构造和路网模型的建立来对交通路径进行动态规划.实验结果表明,该模型解决了实际交通系统中的时间最短路径问题,具有一定的实用价值.     

面向混合交通的感应式交通信号控制方法

为解决城市道路混合交通场景中,依据机动车交通流进行信号配时的设计方法无法兼顾非机动车交通流,且可能降低机动车交通流运行效率的问题,提出了以单点优化方法以及感应控制原理为基础的面向混合交通的感应式交通信号控制方法。在实施感应控制流程之前,根据热成像检测器的实时数据,结合以交通强度为核心指标的单点优化方法确定各相位的基准绿灯时间;在基准绿灯时间的基础上,确定各相位的初始绿灯时间以及最大绿灯时间,作为感应控制阶段的关键参数。用实际数据对本文方法进行合理性分析,结果表明混合交通中非机动车流对交通状态具有一定的影响,可以通过考虑非机动车的影响确定感应控制中的关键参数。此外,还通过算例设计对所提混合交通强度指标进行了脱机验证,结果表明:考虑非机动车影响的混合交通强度指标较原有交通强度指标能够更好地反映交叉口状态,使单点优化控制下的交叉口车均延误下降了7. 69%;根据混合交通强度计算得到的感应控制的最大绿灯时间,可使调查路段的过饱和周期比例下降80. 77%。     

基于流量分析的可变车道左转通行能力研究

对于机动车左转流量较大的交叉口,利用时空结合方法设置可变车道是提高城市道路交叉口左转通行能力的一种重要途径。文章根据可变车道的设置依据、设置条件及行驶规则,构建了信号交叉口可变车道左转通行能力的计算模型以及左转通行能力优化模型,通过微观仿真对模型进行了验证。结果表明:可变车道对交叉口左转通行能力的影响显著,左转通行能力的模型计算与仿真结果平均误差为4.1%,与实际通行能力接近;可变车道长度与有效绿灯时间是影响可变车道左转通行能力主要因素;通过优化模型可以得到最佳可变车道长度和有效绿灯时间,结合实际调查数据,得到经十路和舜耕路交叉口高峰期最佳左转有效绿灯时间为28 s,平峰期最佳左转有效绿灯时间为35 s。     

一种基于模糊神经网络的城市道路交叉口可变相序控制

在结合模糊控制和神经网络各自优点的基础上,提出一种城市道路交叉口可变相序自适应控制算法.算法根据通行权转移度设计出相位转移模块和绿灯延时模块,并分别为之建立模糊控制器,每个控制器都通过多层BP神经网络来实现.仿真结果表明,该方法能有效地减少单交叉口平均车辆延误,具有较强的学习和泛化能力.     

一种基于车间通信的交通信息采集方法

为了及时、准确地获取城市道路交通信息,提出了一种基于车间通信的交通信息采集方法,将具有车间通信功能的车辆视为路网中的移动传感器节点;路旁基站通过对节点采集到的交通数据进行分析,得到路段实时交通状态。另外,还设计了基于上述方法的无线交通信息服务系统(WTISS)原型,同时结合Paramics、NS2、Matlab、MySQL等工具完成了WTISS仿真系统,并在该仿真系统上验证了本文方法的正确性。     

城市道路多交叉口信号协调控制优化研究

为进一步解决交通拥堵,以城市道路多个单点信号控制交叉口组成的绿波系统为研究对象,建立一个以干线车辆行程时间最短为目标,各相位有效绿灯时间、饱和度及周期时长为约束条件的非线性函数模型,分别运用遗传算法和遗传退火算法对目标函数进行优化,实现了对绿波系统中各交叉口信号配时的优化设计,并以实例加以论证,结果表明:遗传退火算法更能快速、准确地寻找出全局最优解.     

基于典型行车路线理论的城市交通中诱导屏选址优化方法研究

为了获取城市交通中出行者的群体性出行规律,提出了典型行车路线理论,把典型行车路线上的路段作为诱导屏放置的备选地点,在此基础上综合分析交通量、交通拥堵事件的发生率以及诱导屏的经济制约条件(诱导屏的数量约束条件)等因素,以研究的路网区内的所有诱导屏的诱导效益最大化为目标建立诱导屏选址优化的目标函数,最后并用改进的遗传算法进行求解,获取最优的诱导屏布点方案.     

基于复杂城市道路网络的交通拥堵预测模型

随着城市交通的发展,道路网络越来越复杂,交通拥堵越来越严重,准确预测交通拥堵是城市缓堵保畅,提高城市交通管理能力关键技术之一。传统马尔可夫预测模型中的单变量模型只能解决单个时间序列上的交通预测问题,一阶模型仅考虑了相邻时间点数据之间的影响,高阶多变量马尔可夫模型的预测精度不足,难以解决复杂城市道路网络交通拥堵预测的问题。对此,文章提出了一种添加调节项的高阶多变量马尔可夫模型(AAT-HO3M),证明了模型的收敛性,进行了参数估计,并参考城市道路交通运行评价指标体系,对城市拥堵进行预测分析。通过预测试验证明,AAT-HO3M预测精度高于传统高阶多变量马尔可夫模型和改进高阶多变量马尔可夫模型。预测效率优于改进的高阶多变量马尔科夫模型。     

快速路与地面道路连接区域交通控制方法

快速路与地面道路连接区域是城市交通问题最为严重的区域之一,传统的交叉口信号控制与入口匝道控制是相互独立的,本文在分析连接区域交通问题产生原因的基础上,综合考虑快速路和地面道路的交通状况,提出了交叉口与入口匝道信号控制思想.这种控制方法能有效地避免出入口匝道产生超长车辆排队的现象,防止连接区域交通拥堵的发生.     

Evolvement regularity of signal control parameters of urban road in cold region

In snow-icy road environment, the survey data indicate that the largest decrease in traffic flow running characters occurs when snow and ice begin to accumulate on the road surface. Saturation flow is decreased by 16%, speed is decreased by 30%, and start-up lost time is increased by 27%. Based on the signal control theory of HCM and Webster, the character values of traffic flow in different urban road environments were investigated, and the evolvement regularity of signal control parameters such as cycle, split, green time, offset, yellow time and red time in snow-icy road environment was analyzed. The impact factors and the changes in the scope of signal control parameters were achieved. Simulation results and practical application show that the signal control plan of road environment without snow and ice will increase the vehicle delay, stop length and traffic congestion in snow-icy road environment. Thus, the traffic signal control system should address a suitable signal control plan based on different road environments.     

城市智能交通信号控制系统的设计与开发

为了解决我国城市道路交通拥挤的信号控制问题,开发智能交通信号控制系统.基于ARM7平台,提出基于S3C44B0X处理器的智能交通信号机主控板设计方案.应用Clinux移植方法,完成了基于Clinux操作系统的信号机软件设计.基于组件化设计,采用UDP协议通讯和以太网连网方式,开发城市交通控制中心软件.通过开发多种群多编码遗传算法通用控件,实现绿信比优化.将GIS技术引入中心控制软件来配置信号机和获取路网拓扑空间信息.应用结果表明,新型的智能交通信号控制系统性能稳定,便于实现城市交通网络的优化控制.     

基于Fuzzy-PCA的城市区域交通拥挤评价方法

城市区域路网交通状态分析是实施区域交通管理和交通诱导的基础。为实现对区域路网拥挤状况的有效刻画,提出了一种基于主成分分析和模糊综合评价相结合的定量评价方法。以路段平均行程时间为描述交通拥挤的参数,将路网中所包含的各个路段作为影响因素,利用主成分分析法确立了各个路段对区域拥挤的影响权重;运用模糊综合评价法对区域路网拥挤状况进行了评估。在济南市实际路网结构下,通过VISSIM交通仿真软件和SPSS数据统计分析软件对算法进行了实例验证。结果表明,该算法能够客观、有效地刻画城市区域道路的交通拥挤状况。     

城市道路交通主动控制系统与模型设计

为实现城市道路交通管控的智能化,缓解交通拥堵,研究和设计了城市道路交通主动控制系统.系统由4个子系统构成,其中云-边-端支撑子系统是计算、通信和存储的基础,可视化软硬件在环子系统是指挥决策与演练的关键,实时控制子系统和实时仿真子系统是道路交通控制的核心,用以保障交通控制的实时性和先进性.系统采用基于时空资源分配的主动控制模型,将传统以周期、绿信比调节为核心的交叉口信号被动控制转变为车道可变、相位相序可调且具有链状连接特性的交叉口主动控制.实际数据仿真分析表明,系统的主动控制能够有效降低交叉口通行车辆的总行程时间和平均排队长度.     

基于系统科学理论对交通流量预测的研究方法

随着经济的高速发展,城市化进程在不断加快．针对道路交通拥挤和交通控制等问题进行研究;基于系统科学理论研究分析城市道路交通系统结构的特性,研究利用这些特性进行道路交通拥挤预测和拥挤控制的模型,进而提出道路交通拥挤控制或缓解的措施和方法．     

交通流诱导与控制协同的双目标优化模型及准最优求解算法

提出了一种基于消散拥堵和系统总出行时间最小的双目标诱导控制协同优化模型,算法引入饱和度的概念,采用小步距微量调整信号配时、试算优化的方法,适当加载或卸载交通量,优化交叉口信号配时,使交通流在不断反馈与不断调整过程中达到最优。采用VISSIM建立模拟路网进行了协同算法试验,并对协同实施效果进行了评价,结果表明:在进行3次协同后拥堵基本消散,经过第4、5次协同能实现系统总行程时间尽可能小。     

城市主干道交通流随机分配模型研究

为了减少城市主干道出现局部拥堵,提出一种基于logit模型的城市主干道交通流分配方法。根据路段通行能力、路径延误时间和路径流量综合考虑,通过计算每条路段选择的概率大小,将交通流分配到路段上。同时改进了STOCH算法,通过实例对比验证,改进后的模型,不会出现单条路段拥堵,表明模型具有更好的分配能力。     

城市元胞路网下自组织控制规则参数的整定

为解决城市信号自组织控制中,由相邻路口间各自最优通行效率冲突造成的路口群整体通行效率难以继续提升的问题,提出一种城市元胞路网下自组织控制规则参数的整定方法. 首先,利用城市路网元胞传输（CTM）模型模拟路网交通流动态状态信息;然后,基于元胞路网实时信息,以选定局域路网中各路口元胞的自组织控制规则参数为设计空间;最后,建立各路口相互协调下通行量最大化的目标函数,完成各路口自组织控制规则参数的整定. 仿真结果表明:在基于城市元胞路网实时信息条件的整定方法下,不仅解决了自组织控制中相邻路口间互相制约通行效率的问题,并且有效提高了自组织单元中所有路口的通行效率. 该方法为面向复杂城市路网的实时城市交通信号自组织控制系统提供可借鉴的智能化方法与工程化理论.     

基于交叉口车牌识别数据的网络交通状态分类方法

为实现能实时、高效、准确地利用现有的车牌识别数据掌握路网交通状态，并精准实施道路交通网络控制措施，基于道路交叉口车牌识别系统数据，依据基于平均最短路径长度的拥堵指标衡量路网运行状态，使用K-means聚类算法进行分类，依据谱距离指标和拥堵指标分类不同时段的网络剩余供给能力。在此基础上，依据实时的道路交通数据，计算拥堵指标，可得到实时道路网络剩余供给能力分级。针对分级后的实时道路网络的实际剩余供给能力，设计不同的网络交通管控方案，能有效缓解交通拥堵。以长沙市五一广场局域道路网络为实例，研究结果表明：城市道路网络状态全天可以分为4种类型，拥堵指标为1.522、1.823、2.207、3.069,分别对应路网剩余供给能力良好、一般、较差和极差。该网络早晚高峰时段路网剩余供给能力多处于较差状态，并且晚高峰时路网有可能处于剩余供给能力极差状态。相比于工作日，在周末的高峰时段，路网剩余供给能力表现较为良好。采取针对性交通管控措施后，经仿真验证表明拥挤路径社会总成本下降5%以上。