基于可变相序的多相位交叉口信号的模糊控制

根据城市交通中交叉口处各车道车流量时刻变化的特点,在对绿灯的延时进行模糊控制的基础上,综合考虑各相位的延误次数,对下一放行相位的选择亦进行模糊控制。提出一种基于可变相序的多相位交叉口模糊控制方法,合理选出优先权较大的相位作为放行相位。该控制方法可有效提高交叉口的通行能力,减少车辆延误。     

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．     

城市区域交通智能分散控制研究

针对城市区域交通非线性、不确定性和模糊性特点，提出了一种新颖的实时智能分散控制策略.把整个城市区域交通作为一个大系统，区域中的各交叉口作为子系统，在每个交叉口设置一个独立的控制器，该控制器根据自己和相邻交叉口的交通流信息对交叉口的相序、相位切换、信号周期和绿信比进行动态优化.每个控制器有3个模块组成：相序优化模块、绿灯判断模块和相位切换模块.对每个控制模块设计了相应的模糊优化控制算法，并用改进的BP神经网络实现算法的模糊关系.控制目标是保持区域内各交叉口前的交通畅通和车辆延误最小.仿真研究表明，在交通流量较大和流量时变的环境下，智能分散控制方法比普通单交叉口车辆感应控制方法的控制效果更好,实用性更强.     

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．     

单点交叉口信号灯优化配时研究

提出了单点交叉口信号灯优化控制新算法,通过对单点交叉口每个方向每条车道未来时刻车辆到达数的有效预测,采用模糊控制推理信号灯下一个周期的时长. 在此基础上,建立以车辆平均延误最小和交通流量最大为目标的多目标优化模型,采用排序-遗传算法优化得到每个相位的绿信比,根据此绿信比将周期时长分配到各个相位,从而得到了最优的信号灯配时. 仿真试验表明该算法是有效的.     

相邻信号交叉口临界协调间距计算方法

为了计算相邻两交叉口可以划入同一控制子区的最大临界间距,在进口道停车线前布设线圈检测器获取车流驶离图式;基于罗伯逊车队离散模型,建立了下游交叉口车队到达图式与交叉口间距的关系函数;根据HCM2000中对协调控制效益等级的划分,以下游协调相位每周期绿灯期间到达车辆数占到达总车辆数的40%作为临界条件,分别研究了单向协调与双向协调情况下临界间距指标的动态计算方法,该指标与车队流量、信号配时等动态要素密切相关;最后以算例形式对所建算法的应用情况进行了分析.     

智能交通中单交叉口多相位信号动态控制系统研究

在城市交通控制中,平面交叉口各方向的交通流在不同时刻是不同的。针对这一特点,介绍了一种采用实时模糊和定时控制对单交叉口多相位信号进行动态控制的系统,并提出了一种改进的单交叉口多相位信号实时配时模型。此模型是在模糊控制的基础上采用遗传算法,不断改进控制规则,优化多相位交叉口信号实时控制模型,对绿灯延长时间进行细微调整,实现实时控制。     

单点交叉口信号灯优化配时研究

提出了单点交叉口信号灯优化控制新算法，通过对单点交叉口每个方向每条车道未来时刻车辆到达数的有效预测，采用模糊控制推理信号灯下一个周期的时长．在此基础上，建立以车辆平均延误最小和交通流量最大为目标的多目标优化模型，采用排序-遗传算法优化得到每个相位的绿信比，根据此绿信比将周期时长分配到各个相位，从而得到了最优的信号灯配时．仿真试验表明该算法是有效的．     

客货混行信号交叉口货车专用左转车道设置方法

为了寻求客货混行交叉口货车专用左转车道的设置方法,依据效率原则,对比分析了设置货车专用左转车道前后的饱和释放流率,给出了关于饱和流率修正系数的货车专用左转车道设置临界条件。针对实际情况,结合仿真手段给出了不同转弯半径和混行比例条件下修正系数的两类计算方法。最后依据交叉口的几何特性,给出左转车道右置的几何临界条件,可以为客货混行交叉口货车专用左转车道设置提供理论依据。     

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.     

模糊控制在单个交叉口信号灯自动配时方案中的应用

城市交通控制(UTC)是智能交通系统(ITS)中非常重要的组成部分,城市交通控制的主要任务之一就是交叉口的控制。传统的信号灯定周期控制不能满足交通流量实时变化的要求,控制效果不好。本工作提出了一种采用模糊逻辑进行道口信号灯控制的方法,通过模糊控制实时产生出最优的配时方案,仿真结果表明其优于定周期控制。     

交叉路口交通灯信号延时模糊控制研究

基于对道路交叉路口车流量数据进行采集和统计分析,运用模糊理论构建了交通灯信号延时模糊控制器.由对交叉路口的交通实例分析可知,该模糊控制器能根据实时采集的交通流量数据,全天对交叉路口的交通实施智能化准确控制.     

红绿灯周期对二维交通流的影响及平均场理论

基于二维交通流Biham-Middleton-Levine(BML)模型,研究了不同红绿灯周期对交通状况的影响。模型模拟结果显示:随着车辆密度的增加,在一定的临界密度下,车辆的平均速度会突然从高速相变成低速相,并随着红绿灯周期的增大,这一临界密度非严格单调递减。对模型进行了平均场理论解析,其结果与模拟结果基本符合,并进一步解释了非单调现象。     

混有网联车辆的交通流稳定性和最大服务流率分析

针对传统车辆和网联人工驾驶车辆组成的混合交通流,分析不同网联车辆市场占有率对稳定性和最大服务流率的影响。基于传统车辆与网联车辆的跟驰特性,建立混合交通流稳定性分析的一般方法;基于HCM2010宏观交通流分析方法,获得不同网联车辆市场占有率下的最大服务流率。结果表明:市场占有率的增加有利于提高混合交通流的稳定性与最大服务流率;当占有率大于0.51时,混合交通流可在任意平衡态速度下稳定,在高密度、低稳态速度下的稳定性提高更加显著;相比传统交通流,网联车辆交通流的通行能力可提高63.64%;当占有率大于0.5时,混合交通流最大服务流率提升更快,且占有率越高,提高幅度越大。     

基于热释电红外传感的智能交通系统研究

介绍了一种基于热释电红外检测的智能红绿灯设计方案。该方案是在模糊算法的支持下,可根据交叉路口不同方向上动态的车流数量,确定红绿灯的时长分配,以替代传统的固定配时,从而最大限度地提高道路的通畅度。     

Analysis of occupation time of vehicles at urban unsignalized intersections in non-lane-based mixed traffic conditions

In India, traffic flow on roads is highly mixed in nature with wide variations in the static and dynamic characteristics of vehicles. At unsignalized intersections, vehicles generally do not follow lane discipline and ignore the rules of priority. Drivers generally become more aggressive and tend to cross the uncontrolled intersections without considering the conflicting traffic. All these conditions cause a very complex traffic situation at unsignalized intersections which have a great impact on the capacity and performance of traffic intersections. A new method called additive conflict flow (ACF) method is suitable to determine the capacity of unsignalized intersections in non-lane-based mixed traffic conditions as prevailing in India. Occupation time is the key parameter for ACF method, which is defined as the time spent by a vehicle in the conflict area at the intersection. Data for this study were collected at two three-legged unsignalized intersections (one is uncontrolled and other one is semicontrolled) in Mangalore city, India using video-graphic technique during peak periods on three consecutive week days. The occupation time of vehicles at these intersections were studied and compared. The data on conflicting traffic volume and occupation time by each subject vehicle at the conflict area were extracted from the videos using image processing software. The subject vehicles were divided into three categories: two wheelers, cars, and auto-rickshaws. Mathematical relationships were developed to relate the occupation time of different categories of vehicles with the conflicting flow of vehicles for various movements at both the intersections. It was found that occupation time increases with the increasing conflicting traffic and observed to be higher at the uncontrolled intersection compared to the semicontrolled intersection. The segregated turning movements and the presence of mini roundabout at the semicontrolled intersection reduces the conflicts of vehicular movements, which ultimately reduces the occupation time. The proposed methodology will be useful to determine the occupation time for various movements at unsignalized intersections. The models developed in the study can be used by practitioners and traffic engineers to estimate the capacity of unsignalized intersections in non-lane-based discipline and mixed traffic conditions.

     

基于虚坡模型的交叉口交通流的解耦方法

交叉口交通流的模型是进行红绿灯优化管理仿真模拟的基础。传统的方法仍有其不足之处,主要表现在对统计手段有较大的依赖性。为此,提出了一种基于虚坡模型的解耦方法,它将路口的红灯黄灯效应用假想路障代替,将一个方向上的车流对另一个方向上车流的影响用另一个假想的宽度变化的路障代替,而假想路障则在虚坡模型中表示为速度为零的车辆。由此,交叉口两个方向上的交通流被表示为两条独立道路上的交通流,用虚坡模型算出每一方向上各车的行驶规律,并求出折合行驶延误时间。调整信号灯切换时间令总体延误时间为最小,就能得到最佳的信号灯管理方案。通过对一个大规模问题的试算,得到了有用的结果,表明可用虚坡模型通过仿真手段对交通管理问题进行直接研究。     

网联车混合交通流渐进稳定性解析方法

针对网联车与普通车构成的混合交通流不稳定性问题,提出一种网联车混合交通流渐进稳定性解析方法.基于传递函数理论,应用跟驰模型推导扰动在交通流中传播时的传递函数,并建立不同网联车比例下的混合交通流渐进稳定性解析框架.选取智能驾驶模型(intelligent driver model, IDM)与优化速度模型(optimal velocity model,OVM)分别作为网联车与普通车的跟驰模型,进行混合交通流渐进稳定性案例分析,并进行小扰动下的数值仿真.研究结果表明:所建立的混合交通流渐进稳定性解析框架可计算得到关于网联车比例与平衡态速度的混合交通流稳定域;当平衡态速度大于21.5 m/s时,混合交通流可在任意网联车比例下稳定,当网联车比例大于0.63时,混合交通流可在任意平衡态速度下稳定;混合交通流稳定性数值仿真实验验证了理论解析的正确性.所建立的网联车混合交通流渐进稳定性解析框架适用于不同跟驰模型的选取,能够用于分析真车实验条件下网联车对交通流稳定性的影响.     

智能网联环境下管理车道设置策略与影响因素分析

为探索人工驾驶车辆（human driven vehicle,HDV）与自动驾驶车辆（connected and autonomous vehicle,CAV）构成的新型混合交通流的运行规律,研究不同管理车道设置策略对城市快速路新型混合交通流产生的影响。首先,基于不同种类车辆间跟驰与专用道选择概率间的耦合关系,定量描述了不同管理车道设置策略条件下快速路通行能力演变机理。基于此,利用SUMO仿真平台分析了新型混合交通流条件下车辆延误的变化规律。最后,通过对车辆换道类型与换道间隙分析,研究了不同管理车道设置策略对交通流车辆间碰撞风险的影响。结果表明:CAV渗透率低于30%或大于80%,且只限制HDV在普通车道通行时,通行能力最大;CAV渗透率介于30%~80%之间,应考虑设置公交和CAV专用车道;设置公交和CAV专用车道但不限制其通行路权时,路段平均延误最小且几乎不受CAV渗透率的影响;当只为CAV或多乘员车辆（high-occupancy vehicle,HOV）设置管理车道时,会增加车辆碰撞风险。这说明CAV渗透率是建立合理的管理车道设置策略的重要参考因素,CAV渗透率对设置管理车道路段的通行能力有很大影响,而路段平均延误和交通流车辆间碰撞风险则更受管理车道设置策略的影响。