交叉口的信号优化与仿真

以减小车均延误为目标,在调查交叉口交通流量和当前信号控制的基础上,采用韦伯斯特配时算法进行优化计算,并通过通行能力、交通流量比等指标来确定信号周期时长和各相位绿灯时间,改善相位饱和度,从而充分利用道路的通行能力。以建设大道新华路交叉口为例,基于实际数据对优化前后的交叉口利用vissim软件进行仿真,结果表明,优化后各相位的饱和度较优化前更为平均,没有出现很高或很低的极端情况,优化后的车均延误明显改善。     

收费站ETC改建方案的计算机仿真

在不增加收费站建设的条件下,为改善收费站对交通流的影响,改进收费方式是一种有效的方法。应用ETC（Electronic Toll Collection)收费系统减少了车辆的延误和增加收费站通行能力。本文采用计算机仿真的方法对各种改建方案进行对比,从中选择了一种最优方案。     

基于CTM的多种交通状态控制目标一致性分析

交叉口信号控制优化目标一般由实践经验或交通控制目的所确定,往往忽略了不同交通状态下优化目标之间相互矛盾和相互制约的关系,造成交通控制效果不理想.为解决上述问题,提出建立基于元胞传输模型的单个交叉口优化控制模型,给出了交叉口延误、通行能力、排队长度以及机动车尾气排放量四类性能指标的表示方法,进而利用粒子群算法对控制目标进行了优化求解,并在MATLAB环境下对上述四类控制指标之间的一致性进行了仿真分析.仿真结果表明:在轻度流量下,延误、通行能力和排队长度之间具有一致性,延误与排队长度之间的一致性相对较好,而中度和重度流量下,延误与尾气排放量之间有较好的一致性,排队长度与通行能力有较好的一致性.     

城市快速路入口匝道与交叉口协调控制策略

为提高城市快速路的运行效率,避免快速路入口匝道处发生拥堵并影响地面交通,结合快速路交通状态的实时判别、匝道调节率及交叉口信号配时方案,提出了针对快速路典型交通状态下的精准协同控制模型。协调控制模型的四个子模型为,流量精准推送模型、交叉口关键相位迟闭、早断配时优化模型、匝道排队调节控制模型。案例仿真表明：协调控制信号迟闭策略下匝道通过流量、车均延误,交叉口平均排队长度、车均延误分别优化了2.3%、40.4%、21.8%、22.4%;协调控制信号早断策略下匝道车均延误、平均排队长度,交叉口平均排队长度、车均延误分别优化了22.6%、31.7%、9.7%、4.5%;协调控制较大程度上提升了研究区域运行效率。     

基于多智能体的高速公路收费站交通仿真

研究高速公路收费站通行率问题.由于目前高速公路收费站收费时间长,易造成收费站拥堵.传统的人工半自动收费方式(MTC)受停车服务时间限制,难以提高高速公路收费站通行率,易造成收费延误.为提高高速公路收费站通行率,提出一种采用混合式高速公路收费站的动态调节策略.首先应用多智能体(Multi-Agent)技术建立了混合式高速公路收费站微观仿真模型,然后在多智能体的仿真平台上进行了交通仿真,仿真结果表明,在不同的交通状况下,根据交通流量的大小采用相应的动态调节策略,可缩短收费站平均排队长度和提高车辆通行率,极大地优化了收费站的服务时间,改善收费站的服务质量.     

基于无线通讯技术的高速公路自动收费管理系统的探索

高速公路自动收费系统作为交通通信产业的重要组成部分,它的性能与质量的优劣,直接影响到收费站的通行能力和服务水平,投资者的投资回报率。收费道路管理中的一个关键问题是解决车辆流量的问题。基于无线通讯技术获取车辆进出站口信息,实现车辆不停车计费管理,减少能源消耗,提高高速公路车辆流量。     

基于粒子群优化算法的多交叉口信号配时*

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,对绿波系统的交叉口信号配时优化进行研究。通过对路段和干线机动车流进行协调控制设计,以西安市某两相邻交叉口晚高峰时段各进口道的交通量、通行能力、饱和流量以及各交叉口进口道的实际车均延误时间为约束,确定各交叉口的信号周期及各相位有效绿灯时长,使得干线延误量最小。设计了PSO算法的编码方式,分别采用PSO算法、灾变PSO算法和二阶振荡PSO算法对多交叉口交通信号配时进行优化计算。仿真实验表明,二阶振荡PSO算法在该实例中表现最优。     

基于改进匈牙利算法的航路网络延误优化

针对我国航路网络流量分配依靠管制员经验,缺乏量化模型协助决策这一问题,对航路网络的延误优化模型及其求解算法展开研究。首先,建立了目标函数为总航行时间最小、带容量约束的流量指派模型;其次,针对经典匈牙利算法只适用于中小型运算的问题,在效率矩阵的计算上作出加圈的零元素个数最大概率与效率矩阵的阶数相等的改进;再次,根据航路运行效率随时间和流量变化的特点,使用M/M/C排队论模型构建了航路的费用函数,用变化的费用替代效率矩阵中不变的效率值,使效率矩阵随时间和流量变化;最后,以中南空管局与西南空管局2016年11月部分空域的实际运行数据作为算例验证本文模型与算法。结果表明,在通行能力优化方面,算法能将进场通行能力提升8.372%,离场通行能力提升8.999%;在延误优化方面,能降低每架航空器平均延误;在算法性能方面,具有比经典匈牙利算法迭代次数少、求解时间短的优点,更适用于实际的管制运行。     

高速公路不停车收费系统仿真研究及应用

选择沪宁高速公路的无锡东收费站作为仿真对象,对其交通流特性作了调查和分析,为仿真参数的选取和仿真程序的编制提供了依据。给出了仿真程序的总体框架及数据结构,并介绍了关键类的主要成员变量和成员函数。利用仿真程序ETSP对一条、两条和三条ETC专用车道情况下的收费站平均延误进行仿真,绘制出低、中、高三个代表性交通量下的ETC使用率对收费站整体服务水平的影响图,分析了ETC专用车道数、ETC使用率和收费站通行能力三者之间的关系,为ETC的实施提供依据。     

单点定时信号配时的多目标优化模型

为提高定时信号控制通行的效率与鲁棒性,提出一种多目标优化模型。将目标函数分为2层：第1层选择平均延误、停车次数、通行能力指标以优化交叉口通行效率;第2层选择车辆延误标准差以提高信号控制稳定性。对不同交通状态的交叉口进行分析,建立流量波动幅度与目标权重的关系,并采用遗传算法求解。结果表明,该模型能有效降低车辆的平均延误,提高信号配时的鲁棒性。     

交通强度优先的交叉口模糊控制研究

为了降低交叉口车辆延误,提高通行能力,研究了一个四相位交叉口交通信号的模糊控制方法。用交通强度刻画各相位交通流通行需求的紧急程度,根据各相位的交通强度由模糊推理得到当前相位的绿灯延长时间,并选取后续绿灯相位。以交叉口车辆平均延误作为交叉口信号控制的性能评价指标,在相同交通条件下对几种控制方式进行了仿真试验。结果表明,该文的控制方法相对于感应控制方法和直接采用车辆排队长度作为输入的模糊控制方法,更能有效减小交叉口的车辆平均延误。     

基于DEVS的交叉路口建模与仿真

考虑有信号控制的交叉路口内车辆之间、车辆与行人之间的冲突，在离散事件仿真规范（DEVS）框架下构建了交叉路口微观交通仿真模型.以某市典型交叉路口观察数据标定仿真参数，将仿真结果与按《城市道路设计规范》计算得到的通行能力进行比较，验证了模型.在此基础上，首先，仿真分析了不同左转比例对交叉路口通行能力的影响；然后，基于各方向等待通过交叉路口的车辆数目设计了智能绿信比控制策略.仿真试验表明：通行能力随着左转车比例的增加先上升后下降；智能绿信比控制能显著提升交叉路口通行能力，明显降低平均引道延误时间.由此证明仿真模型能真实地模拟交叉路口各因素间的相互作用，且易于扩充，通用性强，能够用于其它智能交通问题的研究.     

基于Metrascan与全站扫描仪的交通事故对象测量方法

针对交通事故现场测量的实际情况,提出了一种三维激光扫描和全站扫描仪相结合的对象测量方案。由于全站仪的有效测量距离远、精度高、测量时间短,利用全站仪获取交通事故现场路面的数据信息,弥补传统测量方法的局限性;针对交通事故的对象目标,以三维激光扫描技术得到的点云数据作为基础,全站仪测距技术所测得的数据即可以作为缺失部分点云数据的补充,也可以作为对象目标表面点云数据的核实,实现对象目标表面快速测量。     

基于延迟函数次梯度启发式道路交通补偿策略

拥挤收费被认为是解决交通拥挤的有效方法,解决道路交通拥堵的主要想法是,对于有些容易造成拥堵的道路进行收费,而对于其他未充分利用的道路进行适当补偿,对此提出一种基于延迟函数的次梯度启发式道路交通补偿策略。首先,给出道路集的收费/补贴的非线性规划模型,主要是基于Beckmann最小化目标函数实现,然后利用库恩-希尔斯条件和拉格朗日乘子建立模型的条件约束;其次,基于启发式算法建立道路交通的定价补偿策略,利用边际成本建立延迟函数分析模型,然后基于次梯度法进行模型的优化;最后,通过在真实道路网络上的仿真实验,显示所提算法在旅行时间、交通流量、收敛性等指标上均具有较好的性能,验证了算法的有效性。     

基于改进克隆选择算法的区域交通灯配时优化

为提高城市区域路网通行效率,提出一种基于改进的克隆选择算法的区域交通灯实时配时方法。该配时方法以最小化区域路网总滞留车辆数为优化目标,将交通灯状态设置问题转换成克隆选择算法搜索最优解问题,在每个单位时间根据实时车流量动态搜索出使区域路网通行能力达到最高的交通灯配时方案。为提高克隆选择算法寻优性能,提出双层动态变异算子,并对克隆抑制算子与种群刷新算子进行改进。以西安市某区域路网为仿真实验参考对象,仿真结果表明：提出的配时方法的区域路网总滞留车辆数比固定配时减少了38.93%,比基于标准遗传算法的配时方法减少了20.33%。     

基于TCPN的交叉口信号控制模型与优化

针对城市路网中交叉口车辆通行效率低下,交通信号控制策略难于满足输入路段上车流变化的问题,本文提出了一种基于时延赋色Petri网的交叉口交通流优化控制模型。首先建立路段车流、交叉口车流和交通信号控制的TCPN模型,其次建立以交叉口输入路段车辆数最小为目标的车流优化方程。在假设信号周期固定的前提下,利用15个周期采集的交叉口输入、输出路段车辆数,求解满足优化目标的相位配时,确保交叉口输出车辆数最大,且输入路段上待通过车辆平均数最小。仿真结果表明,交叉口的通行能力显著提高,各输出路段上的车辆平均数分别增加了13.3%,9.7%,9.8%和4.3%。     

An expert system for real-time traffic management in wireless local area networks

The paper explores delay-based congestion and flow control and the offloading of real-time traffic from wireless local area networks (WLANs) to mobile cellular networks (MCNs) in multihomed devices. The control system developed is based on an embedded hierarchical expert system. It adjusts transceivers’ traffic flow(s) for prevailing network conditions to achieve application-dependent delay and throughput limits. In wireless networks, delay and throughput depend on the packet size, packet transmission interval, and node connection density. Therefore, the controller on the destination node monitors average one-way delay and the change of one-way delay of the incoming traffic. On this basis, it adjusts the packet size and transmission interval of the source node by transmitting a control command to the source. If the prevailing level of traffic in the network exceeds its capacity despite of the control actions taken, devices prepare for developed asynchronous offloading of traffic to another access network.The control model was validated via simulation of Voice over Internet Protocol (VoIP) traffic in the OMNeT++ network simulator. The results demonstrate that the expert system developed is able to regulate packet sizes to match the prevailing application-dependent optimum and transfer traffic to another network if the network exceed its capacity no matter the control actions taken. Although this work is motivated mainly by issues of congestion and flow control of WLAN systems and the simulations and results were prepared for the IEEE 802.11b system, the approach and techniques are not limited to these systems, but they are applicable for other packet switched access networks (PSANs), too.     

基于Ad-Hoc的交通隧道无线传感器网络视频传输研究

在搭建交通隧道无线传感器网络（ WSNs）模型的基础上,分析交通隧道无线信号的传输特性。运用经典的Ad-Hoc路由协议构造仿真场景,从描述图像质量的平均峰值信噪比（ PSNR）值和描述网络质量的平均时延两个方面分析交通隧道中无线传感器网络传输视频图像的性能。研究表明：使用基于Ad-Hoc路由协议的传感器网络传输视频图像可以满足交通隧道监控的要求,按需距离矢量路由（ AODV）协议传输的视频图像质量优于目的序列距离矢量路由（ DSDV）协议。