环形交叉口的所有进口道适时交通信号控制策略

以中大型环形交叉口为研究对象,针对传统的个别进口道适时交通信号控制策略适用范围窄、难以避免环道全局死锁的问题,提出了一种所有进口道适时交通信号控制策略。该策略要求全面监测进口道和环道的交通运行状态,面向所有进口道适时实施交通信号控制,预设了3种交通运行组织方式,采用模块化设计并以交通事件为驱动机制,能够及时预判并彻底消除环道全局死锁的可能性,动态调整交通运行组织方式以及交通信号灯色的显示时间,主动适应机动车交通负荷水平的连续变化。仿真实验结果显示,该控制策略在较低和中等机动车交通负荷水平下具有良好的性能,较高机动车交通负荷水平下相对较差的性能预示着继续提升环形交叉口的交通控制等级的必要性。     

基于模糊逻辑交通信号优化控制算法

提出了基于模糊逻辑单交叉口信号变相位控制算法，并实现了仿真．传统的信号控制方法，仅考虑了相位时间的优化，而忽略了对相位组合的优化，以现实中常用的4相位信号控制为例，通过研究发现，在不改变原来4相位相序的前提下，通过灵活的相位组合，可以获得更好的控制效果．与传统交叉路口信号模糊控制的方法相比，交通信号变相位控制的相位组合、相位时间更加灵活，更适应城市交叉口实时变化的交通状况．以典型的十字路口为对象，选用不同时段的交通流状况进行仿真实验，研究结果表明，对于交通流量不平衡的交叉口来说，信号变相位模糊控制的效果要优于传统的模糊控制，能够减少车辆延误时间，是进行城市交叉口信号控制的一种实用和有效的算法．     

BRT优先控制交叉口的机动车相位固定最小绿灯时间计算方法

面向路中型和路边型公交专用路沿线的"十字形"BRT优先控制交叉口,建立了具有2个BRT相位、8个机动车相位和4个行人相位的Ring-Barrier相位结构,引用机动车相位属性的概念,剖析了相位显示顺序的基本规律,认为公交专用路的布设位置对相位结构设计具有重要影响。为了适应相位结构的多样性,以公交专用路的布设位置、机动车相位属性、相位组合方案、相位显示顺序、最小行人过街时间和绿灯间隔时间为依据,建立了一种机动车相位固定最小绿灯时间计算方法。算例表明,该方法具有较好的实用性,可以为BRT优先控制策略研发提供支持。     

基于模糊逻辑交通信号优化控制算法

提出了基于模糊逻辑单交叉口信号变相位控制算法，并实现了仿真．传统的信号控制方法，仅考虑了相位时问的优化，而忽略了时相位组合的优化，以现实中常用的4相位信号控制为例，通过研究发现，在不改变原来4相位相序的前提下，通过灵活的相位组合，可以获得更好的控制效果．与传统交叉路口信号模糊控制的方法相比，交通信号变相位控制的相位组合、相位时间更加灵活，更适应城市交叉口实时变化的交通状况．以典型的十字路口为对象，选用不同时段的交通流状况进行仿真实验，研究结果表明，对于交通流量不平衡的交叉口来说，信号变相位模糊控制的效果要优于传统的模糊控制，能够减少车辆延误时间，是进行城市交叉口信号控制的一种实用和有效的算法．     

面向T形交叉口的机动车相位固定最小绿灯时间计算

面向典型的T形信号控制交叉口,建立了具有6个机动车相位和3个行人相位的相位结构。引入主相位和跟随相位的概念,从相位设置、相位组合方案、相位切换过程、相位显示顺序及其基本规律等5个方面,较为系统地阐释了相位结构的设计机理。针对有行人相位跟随的3个主相位,分析了保证行人安全过街的最小绿灯时间与相位结构、最短行人过街时间、绿灯间隔时间的数值关系。在此基础上,提出了一种适用于T形交叉口的机动车相位固定最小绿灯计算方法。该算法可以为预设时间控制方案设计和交通响应控制策略开发提供有力的支持。     

借对向出口车道左转交叉口交通控制方案优化

为提高借对向出口车道左转交叉口信号配时的科学性以及交通流运行效率,提出借对向车道左转的适用条件,将左转机动车的到达-驶离图式分为8种情况,分别建立每种情况下左转机动车的延误计算方法.以交叉口车均延误最小为目标,以周期时长、主信号与预信号各相位绿灯时间、借对向车道左转车道的长度为优化变量,建立了交叉口信号控制方案优化模型,并采用遗传算法进行求解.以算例的形式对所建立的优化方法进行验证,并与传统控制方法进行对比.结果表明:优化方法可以提高左转机动车通行能力,减少其所需绿灯时间,进而缩短交叉口周期时长;左转相位绿灯时间的缩短减小了直行相位的红灯时间,进而缩短了交叉口的车均延误,在高峰期交叉口车均延误下降比例达到23.8%.     

基于运行分析法的信号交叉口配时研究

以锦州市人民街—延安路信号交叉口为研究对象,调查了该交叉口现有的交通信号配时参数及早高峰期间各进口道的交通量,采用运行分析法研究了该交叉口的合理信号配时方案,并对该交叉口信号配时方案的可行性进行了分析。给出了4个相位的绿灯时间,调整后,该交叉口关键车道组的v/C比及整个交叉口的极限比均小于1.0。     

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%。     

基于动态时间弯曲距离的快速路入口匝道周围路径分级方法

提出了一种快速路入口匝道周围路径分级方法,用小波变换对交通流量数据降噪以凸显其变化特性。根据动态时间弯曲距离(DTW)比较每个交叉口进口道与入口匝道流量时间序列的相似度。应用K-means聚类方法对交叉口间路径进行分级以确定不同的控制级别。以上海市徐家汇入口匝道和周围交叉口为例,验证了本文方法的有效性。结果表明,应根据一天内不同时段交叉口到入口匝道的关键路径动态变化采取不同的控制策略。本文方法可以为不同时间段内匝道周围交叉口间关键路径识别、路径分级、区域交通信号的协调控制提供理论基础。     

信号交叉口进口道延误模型

为了优选交通信号控制参数,需要对延误进行分析与定量计算.交叉口一个进口方向的延误分析与计算是研究交叉口延误的基础.根据信号交叉口延误理论,在已有延误研究的基础上,对信号交叉口进口方向非饱和、临界饱和、过饱和3种交通状况做了进一步划分,并对划分出的各种情况下的进口道延误进行了分析,推导了相应的进口道延误公式;分析了选择进口道延误公式的条件,进而建立了信号交叉口进口道延误模型,为交通信号控制研究中交叉口延误的分析与计算提供了有用的信息.     

交叉口信号相位设置与配时同步优化模型

考虑非关键车流、跨相位车流、隔相车流和行人过街的通行需求,提出基于机动车通行需求的相位时间分配目标函数,建立行人过街约束下的交叉口相位时间分配基础模型;针对多种信号相位设计方案的优选问题,结合相位时间分配基础模型,建立相位设计方案优选模型,实现交叉口相位设置与信号配时的同步优化;针对多股跨相车流、隔相车流及非关键车流的通行时间分配问题,建立交叉口相位时间多轮分配模型,给出交叉口信号相位时间的分配流程,设计相位设置与信号配时的同步优化方法. 案例分析表明,所提模型能够通过对信号相位结构的优化与相位时间的多轮分配,实现信号相位设计方案的优选,能够处理搭接、隔相、重复相位等复杂相位设计情况,并兼顾行人过街需求,从而更好地保证交叉口的整体运行效率.     

基于模型预测控制的环形交叉口信号配时方法

面向城市环形交叉口,尤其是多支路环交,以更好地适应道路交通流的时变特性为目的,采用模型预测控制思想,建立环道和入口处的动态过程预测模型.通过在线求解并滚动优化目标函数,得出一个滚动周期内环形交叉口轮放式控制的最佳信号配时参数.根据顺时针轮放相序和相位搭接规则,将动态配时方案作用于环形交叉口.仿真结果表明,利用提出的信号配时方法更加合理地分配了环形交叉口时空资源,对于多路畸形环交,有显著的避免环内"死锁"的效果,环形交叉口的整体运行性能显著提升.     

信号控制交叉口的复合动态车道管理方法

为了深度挖掘城市干道的存量空间资源、高效应对机动车重载方向的周期性变化,提出了一种适用于干道沿线信号控制交叉口的复合动态车道管理方法。遵循传统的交叉口渠化原则,根据机动车重载方向的变化特点,在干道相对进出口道组合设置潮汐车道、可变导向车道和常规车道。利用常规的交通控制设施和信号控制技术进行交通运行管理。建立基于交通事件的拉链车与可变车道行驶方向标志的联动方式。机动车交通需求高峰时段的仿真实验结果显示,与现有方法相比,复合动态车道管理方法能够改善交叉口的整体性能,更加均衡地利用干道双向的道路空间,这种性能优势随着交叉口机动车交通负荷的提高而愈发显著。     

基于车道选择特性的环形交叉口行程时间预测

为直观地反映环形交叉口内车辆的运行状态,建立了一种基于车道选择特性的环形交叉口车辆行程时间预测模型。利用车辆换道初始位置的临界累积概率标定了环形交叉口入环区、绕环区、出环区分界线;根据实地数据分析并建立了车辆的车道选择概率与流量的关系模型;综合考虑环岛的几何条件、车辆排队以及换道等因素的影响,建立了包含入环时间、绕环时间与出环时间的环形交叉口车辆行程时间预测模型。最后,通过实测数据对模型中参数进行标定。结果表明:本文模型的平均预测误差在10%以内,满足精度要求。该模型可为环形交叉口状态评价与控制方法提供依据。     

城市客货混行干道交通优化控制方法

以客货混行城市干道为研究对象,研究了车辆组成对交叉口及路段交通运行的影响,确定了车流率等因素对车队通过交叉口所需时间的影响.针对客货混行的特点建立客货混行交通信号模糊控制模型,根据车队领头车辆类型、车队组成、主次要通行方向的特性以及各相位车辆排队长度,采用模糊控制算法来确定各相位的绿灯延长时间,并确定了调整相位差.最后用VISSIM软件,对所提出的优化控制方法与常规控制方法进行了对比仿真验证,结果表明,优化方法比常规方法平均减少车辆延误3.6 s,证明了方案的可行性和有效性.     

基于Synchro的绿波协调与行人二次过街协同控制

为了达到同时降低主干道上机动车与次干道上行人延误的目的,提出了一种基于Synchro的绿波协调与行人二次过街的协同控制方式:首先,在理论上分析了交叉口处机动车的非对称放行与行人二次过街的相位设置;其次,建立了机动车、行人的时间延误模型,并且结合Synchro的功能提出了控制参数的优化方法及流程。以秦皇岛市河北大街西段为例进行了仿真实验,在交叉口间距不等、双向流量不均匀、行人过街距离较长的条件下,本方法较传统方法能进一步提高对机动车与行人的服务水平。     

基于双环相位结构的行人相位设置方法

如何灵活有效地设置行人相位是交叉口信号相位设计中不容忽视的问题,为了提高行人相位设计的灵活性,通过分析双环相位结构的基本原理,提出双环相位结构中与机动车流向不冲突的行人相位组合设计方法,形成了增加行人相位的双环相位切换结构。最后选取合肥市锦绣大道与蓬莱路交叉口的调查数据开展交通仿真验证。结果表明,在双环相位结构中提出的行人相位设置方法是可行的,在交叉口流量分布不均的前提下,搭接相位方案相比对称相位方案更能降低交叉口车辆平均延误和行人过街平均行程时间。     

基于模糊逻辑的过饱和交叉口定周期配时方案优化

引入模糊逻辑模拟高峰时段过饱和交叉口处交通信号控制器的逻辑,基于车辆排队长度给出了绿灯延长时间的模糊逻辑规则,计算出每个入口的有效绿灯时间,使用SimTraffic仿真软件对模糊逻辑的优化过程和传统的定时控制的效果进行对比。本文观测了北京市平乐园交叉路口高峰时段的交通流数据,通过延误指标的计算,基于模糊逻辑的优化方法比传统的定周期配时方法延误减少13.7%,具有较好的控制效果,对过饱和交叉口配时方法具有较好的普及意义。     

渠化可变导向车道交叉口预设信号配时优化模型

为了充分利用渠化可变导向车道交叉口的时空资源,建立了以交叉口车辆总延误最小为优化目标、以可变导向车道功能和相位有效绿灯时间为决策变量的预设信号配时优化模型。使用交通仿真软件VISSIM对本文模型进行了模拟验证。结果表明,可变导向车道功能和相位有效绿灯时间存在最佳组合,这种组合能使各股车流的车均延误最小、各进口道的平均排队长度和最大排队长度最短。为了进一步考虑多时段信号控制问题,提出了渠化可变导向车道交叉口多时段预设信号配时设计流程。研究成果能够合理地设定信号交叉口任一时段可变导向车道功能与信号配时方案,可以有效地提高交通流运行效率,为可变导向车道控制提供理论依据与方法。     

机非混行交叉口右转机动车行程时间计算方法

为了定量地研究混合交通交叉口右转机动车通过交叉口的延误时间,用行程时间来表征延误,即用右转机动车的实际行程时间与不受干扰时行程时间的差值表示右转机动车的延误。从分析四相位信号交叉口右转机动车与直行自行车之间的冲突规律入手,描述了非机动车在交叉口的运行特性。应用排队论和间隙理论,建立了机非冲突交叉口右转机动车行程时间模型,同时以右转机动车流率和直行自行车流率为自变量建立了右转机动车行程时间的二元回归模型。以石家庄调查数据为基础,对这两个模型进行了验证,结果表明,排队论和间隙理论只适用于自行车流量较小的情况,而二元回归模型适用范围较广,并通过F检验证明了模型的可靠性。