基于一般相位结构的区域信号配时二层规划模型与算法

基于城市道路交叉口的一般信号相位结构,根据各相位车流在交叉口遭遇不同信号延误的特点,建立了一个新的区域信号配时二层规划模型.该模型的上层问题,是一个明确考虑了交叉口信号延误的区域信号配时优化模型,而下层是随机用户平衡交通分配模型.针对这类问题的特点,应用灵敏度分析方法、信赖域方法和作者提出的仿射尺度内点算法,构建了一类新算法的基本框架.由于仿射尺度内点算法收敛速度快,而信赖域算法可以避免相当耗费的一维搜索,使得该算法具有较为优越的整体计算性能.     

路网交通状态平衡控制方法

为了降低路网的拥挤度,提出了路网交通状态平衡控制方法。以交叉口最大饱和度代表交叉口交通状态,以路网最大饱和度最小为目标建立了路网交通状态平衡控制双层规划模型。利用遗传算法求解该规划模型,优化算法可以同时优化信号周期和各相位绿信比。考虑到整体延误、交通状态以及各个交叉口的重要度,对平衡控制方法进行了改进。数值模拟结果表明,本文方法可以在一定程度上降低关键区域的拥挤度。     

随机用户平衡交通分配与信号控制组合模型及算法

构造随机用户平衡交通分配与信号控制组合模型,上层是信号配时优化模型,下层是考虑交叉口延误的随机用户平衡交通分配模型,并对其进行了详细说明,证明了交叉口延误可由模型中的容量约束条件的Lagrange乘子得到.对于模型的求解,提出了上层模型采用模拟退火算法,而下层使用Frank-Wolfe算法的一个实用的启发式算法,并以一个小型路网为例进行了数值仿真计算,计算结果显示算法是有效和可行的.     

考虑交通安全的交叉口信号相位与配时综合优化模型

现有的交通信号配时方法未能量化考虑交通安全因素,也缺少信号相位设计对交通运行影响的研究.在交叉口冲突模型构建的基础上,提出了同时考虑交叉口通行安全与延误的综合成本模型,设计了相应的交叉口信号相位和配时优化流程方法.模型结构简单、流程清晰,能在降低交叉口延误的同时提高交通参与者的通行安全水平.实例验证表明,综合优化模型比最小延误模型的综合成本减少了4.5%,车均延误和行人平均延误相对于原方案分别减少了2.6%和14.9%,综合优化方案的冲突数比原方案下降了82%,比最小延误方案下降了77%.说明综合优化模型能够较好地均衡交叉口通行安全和通行效率之间的关系,可以改进交叉口信号相位及配时设计.     

两相位交叉路口最小信号周期时长

为从交通效率的角度出发寻求两相位等权交叉口最小信号周期时长,以概率论和排队论为基础,引入饱和释放损失时间,对经典的车队法模型进行改进,给出了车均延误模型.通过对比信号设置前后交叉口车均延误大小,取延误较小者为最优控制方式,得到了交叉口信号设置的临界流量条件.以此为基础,考虑最小绿灯时间等安全因素的限制,针对常见的3种无...     

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.     

短时预测下单点自适应公交信号优先控制方法

为改善单点自适应公交信号优先控制存在的配时方案滞后问题,首先依据短时预测的交通流量计算交叉口各相位未来时段所需的最短绿灯时间;然后以公交车准点车头时距和公交车载客率为指标优化公交权重,并以最小化公交车平均等待时间为目标构建目标函数,既减少非执行相位增加的延误,又提高执行相位公交的优先通行率.仿真实验结果表明:通过短时预测方式,能够获得交叉口交通流发展趋势,合理分配各相位的最短绿灯时间,有利于优化相位配时模型的计算精度,减少交叉口人均延误和车均延误.     

混合交通条件下单点公交优先信号配时研究

根据我国混合交通特点,对定时式公交优先信号、定周期感应式公交优先信号配时方法进行了研究,以交叉口人均延误最小为目标,基于单一相位定周期公交优先感应信号配时方法,建立了多相位定周期公交优先感应信号配时算法和建立了定时式单点公交优先交叉口信号配时模型.以某城市信号控制交叉口调查数据为输入样本,采用Newton迭代算法优化求解公交优先信号配时,运用仿真软件Vissim,仿真不同配时方案下的交叉口延误情况,分析结果表明该配时方案能有效减少人车延误,提高信号控制交叉口的通行能力.     

有行人相位交叉口车辆延误计算方法对比研究

分析了行人专用相位的信号交叉口冲突,阐述了交叉口车辆延误的计算方法。以涵盖行人专用相位的四相位交叉口为案例,在交通调查的基础上采用点样本法、HCM2000模型和我国道路通行能力手册模型以两种过程计算延误。结果表明：我国道路通行能力手册模型计算的饱和度基本反映了实际交叉口的拥堵状况;延误值随着饱和度的增加与实际值误差较大。     

基于聚类思想的交通信号相位组合优化研究

为合理地进行信号相位组合的优化设计,从单点信号控制交叉口车辆运行特性出发,对相位组合优化问题进行分析。首先定义相位绿灯时间的相对利用率,在此基础之上,将相位内交通流的组合优化问题抽象为不同交通流对象之间的聚类问题,运用聚类分析方法建立相位组合优化模型。模型选取相位绿灯时间的相对利用率作为聚类结果的检验标准,将交叉口延误时间作为相位组合优化方案的评价指标。通过vissim仿真对比,信号交叉口总延误降低15%左右。     

拥堵路网交通流均衡分配模型

为克服利用传统静态交通流分配模型分析拥堵道路网络交通流分配问题的不足,研究交通拥堵状态下静态拥堵交通流均衡分配模型.首先,基于拥堵路段上交通流特征,分析拥堵路段阻抗函数特点,包括满足拥堵路段上流量随车辆数增加而减少的特征;其次,分析拥堵状态下用户疏解路径选择行为,提出道路网静态拥堵交通流分配的用户均衡与系统最优原理;再次,构建道路网静态拥堵交通流用户均衡与系统最优分配模型,并证明模型与用户均衡原理的等价性、模型解的唯一性;最后,给出求解用户均衡模型的迭代加权求解算法.通过算例与传统静态交通流分配进行对比分析,结果表明:拥堵用户均衡分配模型与拥堵系统最优分配模型可以合理描述拥堵用户均衡原理与系统最优均衡原理,且拥堵用户均衡分配模型可以合理描述路网处于全拥堵状态下各路段实际通过流量.拥堵交通流分配模型可应用于由拥堵蔓延导致的局部全拥堵区域,可作为半拥堵静态交通流分配的核心部分之一.     

城市轨道交通网络运营鲁棒性

应用随机用户平衡理论定量研究城市轨道交通网络运营鲁棒性.假设任一车站或区间及其波及范围退出运营,利用基于固定需求下和弹性需求下随机用户平衡条件的配流模型,从分析客流量、时间以及客流出行总时间波动的角度,提出9个城市轨道交通网络运营鲁棒性指标,并依据指标值最小原则确定网络的关键车站和区间.算例表明:该研究工作是可行有效的;与区间退出运营相比,车站退出运营的鲁棒性指标值区间跨度较大.     

基于贝叶斯理论的出行信息反馈作用分析

考虑一个小型的交通网络,在OD(Origin-Destination)需求固定的条件下,模拟该网络各个路径上的流量,分析不同的路网参数下的交通均衡状态,并研究ATIS(AdvancedTraveler Information Systems)在帮助出行者进行路径选择方面的作用。研究表明,当路网中出现极端拥堵状况时,ATIS的反馈信息对于出行者进行最优路径选择、尽快达到路网均衡方面的作用尤为明显,但如果出行者对于ATIS实时信息的依赖远远大于对实际出行经验的置信程度,则会出现负面效果,导致路径流量的不稳定。     

基于Frank-Wolfe算法的路径交通量求解方法

针对用户均衡交通分配问题,提出一种可以避免穷举网络中的所有路径的基于Frank-W olfe算法的路径交通量求解方法。它在已知一组满足用户均衡规则的基于终点的路段交通量和交通网络中各个OD(origin destination)对间的最短路集合的前提下,运用一个算法确定出一组满足用户均衡规则的路径交通量。文中通过算例说明该方法是有效的,并通过比较指出该方法在存储内存、计算结果以及计算速度方面优于其他基于路径算法。     

基于 Frank-Wolfe算法的路径交通量求解方法

针对用户均衡交通分配问题,提出一种可以避免穷举网络中的所有路径的基于Frank Wolfe算法的路径交通量求解方法。它在已知一组满足用户均衡规则的基于终点的路段交通量和交通网络中各个OD（origin destination）对间的最短路集合的前提下,运用一个算法确定出一组满足用户均衡规则的路径交通量。文中通过算例说明该方法是有效的,并通过比较指出该方法在存储内存、计算结果以及计算速度方面优于其他基于路径算法。     

基于模拟退火算法的用户均衡配流方法研究

借鉴了微观经济学中供需作用机制与均衡原理,对交通系统中的均衡状态及其演化过程进行了分析.通过对启发式算法中的模拟退火过程加以分析,在一个OD对之间具有多条路线条件下,应用模拟退火算法分析了交通分配均衡模型,并设计了求解步骤,以Beckmann的用户均衡模型为例,编制Matlab程序,证明了模拟退火算法可以有效的跳出局部最优解的陷阱,快速的找到全局最优解,得到更合理的结果.     

轨道交通随机均衡配流模型和算法

以拥挤条件下的出行阻抗函数为基础,通过引入随机均衡配流条件,构建了Logit形式的Fisk轨道交通随机均衡配流模型.根据模型的特点,以Bregman算法求解模型的拉氏算子为基础,给出了改进的用于求解轨道交通随机均衡配流模型的Frank-wolfe算法.最后通过一个算例说明了算法的有效性和合理性.     

轨道交通随机均衡配流模型和算法

以拥挤条件下的出行阻抗函数为基础，通过引入随机均衡配流条件，构建了Logit形式的Fisk轨道交通随机均衡配流模型．根据模型的特点，以Bregman算法求解模型的拉氏算子为基础，给出了改进的用于求解轨道交通随机均衡配流模型的Frank-wolie算法．最后通过一个算例说明了算法的有效性和合理性．     

收费情形下多用户类随机用户均衡交通分配的效率损失上界

研究了收费情形下多用户类随机交通分配网络中,随机用户均衡相对系统最优的效率损失问题,运用变分不等式方法得到它的上界。研究发现,无论采用时间度量准则还是费用度量准则,相对于系统最优的效率损失上界都与路段出行时间函数类、出行者的社会经济特性、道路收费、网络复杂程度、网络总出行需求以及出行者对网络的熟悉程度相关。