城市主干道交叉口交通流的模糊控制

城市主干道的交通效率,从整体上影响着整个城市的交通运作效率。该文以城市中心地带主干道交叉路口为对象,进行了交通流的模糊控制研究,提出的基于闭环模糊控制算法的智能化控制策略,有效地提高了主干道交叉口相关区域内的道路使用率。     

城市高速公路交通的神经网络建模与控制

从城市高速公路交通流的宏观、动态特性出发 ,分析了交通流控制中常用的宏观、动态、确定性模型 在此基础上 ,利用人工神经网络技术建立了城市高速公路的神经网络模型 ,并提出了入口匝道放行和路段速度相结合的多变量神经网络控制策略 利用该控制策略建立的自适应神经网络控制器 ,可以使高速公路上的交通密度维持在理想的密度值附近 .进一步分析可以得到 ,该控制器是一个状态和控制作用均可跟踪的伺服系统 .以杭州某高架高速公路为背景的仿真结果表明 :该控制器具有较强的鲁帮性 ,控制效果令人满意 .     

面向对象的空中交通流量管理系统建模与仿真

针对我国空中交通流量日益增长的空中交通管理的现状,研究建立空中交通流量管理系统,通过监视一定范围的空中交通状况,进行交通流量的预测和控制。面向对象理论已成为复杂系统设计和分析中一种必不可缺的工具,这种技术为交通流量管理系统的研究提供了重要的平台。利用抽象、分类、封装、继承、关联、消息通讯等概念建立的交通流量管理系统的模型结构清晰,更好的反映了系统的工作流程和各模块间的交互关系。     

道路交通流最优预测与交叉口最优控制

本文基于对城市道路交叉口最优控制问题的分析,建立了道路交通流最优预测模型,提出了一种交叉口在线最优控制方法,并根据实测数据对该方法作了仿真研究。仿真结果表明交叉口的交通状况有明显改善。此方法不仅比现有控制方法效果更好,而且简单易行。     

城市高速公路交通控制综述

该文综述城市高速公路交通建模与控制.首先考察各种高速公路交通流模型,着重分析宏观流体模型,然后讨论主要的城市高速公路交通控制模式和相关控制理论研究方法,最后就城市高速公路交通控制研究的发展提出几点看法.     

基于交通流量自适应控制的路口子系统

在经济快速发展、道路建设不足等多重压力下,城市交通负担越来越重.在现有的资源条件下,如何提高道路资源的利用效率和道路的通行效率是缓解交通问题的重要途径.本文以设计一种基于交通流量自适应控制的路口子系统为目标,首先分析、研究了交通管控系统的相关算法和相关信息系统的现状,在综合现有系统的基础上,设计了一个交通管控系统的体系结构,系统包括路口子系统、区域中心和信息与控制中心等3部分.通过路口子系统实现交通流数据的实时采集和路口本地的智能控制;设计并实现了路口子系统的检测方案,路口子系统的数据采集和本地的智能控制是云数据存储,以及实时的交通信息平台发布的关键,同时对于实现多个路口的协调管控具有重要的意义.     

Nonlinear State Estimation and Control for Freeway On‐Ramp Metering

The work presented in this paper deals with freeway ramp metering using a differential flatness concept. Such an approach is deployed in the cases when the traffic data provided by loop detectors (or any measurements device), are partially unknown or missed, and/or the downstream measurement station, located at the vicinity of the controlled ramp, is faulty. The proposed solution rests on the estimation of the main variables using the “revised” method of numerical differentiation, i.e., estimation of the derivative of noisy time signals. Such an algebraic approach, which does not need any integration of differential equations, turns out to be quite robust with respect to perturbations inputs and measurements noises. Convincing numerical simulations are provided using a modified second‐order continuum macroscopic model. Furthermore, a comparative study using the Extended Kalman Filter (EKF), which is the most used in the area of traffic state estimators, is proposed in order to demonstrate the effectiveness of the strategy.     

一种利用粒子滤波的实时交通状态估计方法

将粒子滤波理论和宏观随机交通流模型结合,对高速公路交通状态进行实时估计。在该方法中,高速公路被看作是由等距离的路段首尾相接而形成的模型,交通传感器通常设置在路段的交界处,而且数量远少于所需估计的交通状态。采用压缩状态空间的形式,将模型参数也作为交通状态而非常量进行估计。仿真结果表明粒子滤波方法能够有效地估计和跟踪交通状态的变化,并且与扩展卡尔曼滤波方法相比具有更高的精确度。     

考虑交通流非线性特性的交通信号迭代学习控制策略

现实中城市交通流的运行具有很强的非线性特性, 采用简单的线性模型难以全面描述交通流的实际运行过程. 本文在考虑城市交通流非线性动态特性的基础上, 提出了一种非线性交通流排队模型, 并基于宏观交通流固有的周期性特征, 设计了交叉口信号的迭代学习控制策略. 通过对交叉口信号的迭代学习控制, 使交叉口各进口道的车辆排队长度尽可能趋于均衡, 提高交叉口信号有效绿灯时间的利用率, 从而提高路网的通行效率. 最后通过严格的数学推导证明了该方法的收敛性, 仿真研究及实验结果验证了所提方法的有效性.     

A Survey of Model Predictive Control Methods for Traffic Signal Control

Enhancing traffic efficiency and alleviating (even circumventing) traffic congestion with advanced traffic signal control (TSC) strategies are always the main issues to be addressed in urban transportation systems. Since model predictive control (MPC) has a lot of advantages in modeling complex dynamic systems, it has been widely studied in traffic signal control over the past 20 years. There is a need for an in-depth understanding of MPC-based TSC methods for traffic networks. Therefore, this paper presents the motivation of using MPC for TSC and how MPC-based TSC approaches are implemented to manage and control the dynamics of traffic flows both in urban road networks and freeway networks. Meanwhile, typical performance evaluation metrics, solution methods, examples of simulations, and applications related to MPC-based TSC approaches are reported. More importantly, this paper summarizes the recent developments and the research trends in coordination and control of traffic networks with MPC-based TSC approaches. Remaining challenges and open issues are discussed towards the end of this paper to discover potential future research directions.      

基于Multi-agent的城市高速公路交通流控制的集成框架

本文指出要有效解决高速公路的交通拥挤与堵塞问题,必须研究入口匝道控制、主线控制、通道控制等的集成问题.文章通过分折Multi-agent的技术特点和高速公路的交通流过程,提出了基于Multi-agent的入口匝道控制、主线控制、通道控制等的集成控制框架,并对其中的关键问题---短时交通流预测和Agent间的通讯---进行了阐述.􀁱     

基于流量的交通信号智能控制算法与仿真

交通信号控制系统是城市交通的基本组成.文章针对交通路口信号控制中的时间分配算法进行研究.根据交通路口抽象模型,综合多种路口流量因素,引入了综合流量指标来对交通流量进行量化描述.并且以该综合指标为中心设计了具备自适应能力的信号控制算法.实现了能够依据交通流量状况进行路口时间调整的交通信号控制系统模型.通过NetLogo平台进行仿真实验,证明该系统模型可以很好的适应路口交通流量变化和差异,一定程度上可以作到对交通压力的缓解.     

高速公路非线性反馈模糊逻辑匝道控制器

入口匝道控制是高速公路交通控制和智能运输系统的重要组成部分,但现有的入口匝道控制效果尚不理想.为此,本文提出一种非线性反馈方法用模糊逻辑进行入口匝道控制.建立了高速公路交通流动态模型,在此基础上,结合模糊逻辑理论设计了非线性反馈匝道控制器,根据密度误差和误差变化用模糊控制决定匝道调节率,模糊变量选用三角形隶属度函数,并制定了包含56条模糊规则的规则库,最后用MATLAB软件进行系统仿真.结果表明该控制器具有优越的动态和稳态性能,它能使高速公路主线交通流密度保持为设定的期望密度,该方法用在高速公路入口匝道控制中效果良好.     

ITS检测器交通流数据质量控制系统研究

交通信息为智能交通系统(ITS,intelligent transportation system)提供基础的数据支持和持续原动力,所以作为系统的原材料——交通检测器采集的原始交通数据,它的质量好坏会直接影响整个系统的后续效益。以提高交通检测器采集的原始交通数据质量为目的,以交通流数据质量控制系统为研究对象,首先对整体系统框架进行结构分析,核心包括故障数据判别和故障数据修正两大部分,然后分析了交通流数据质量控制的协作流程,并给出了故障信息中的丢失数据、不规则时间点数据、异常数据的识别和修正模型,以及故障检测器的判别和处理方法。最后对系统的设计文档和程序开发给以说明,且已经在深圳城市交通仿真系统应用并取得良好的数据应用效果。     

高速公路匝道回归神经网络控制器的设计

提出用回归神经网络进行入口匝道控制的思路。阐述了Elman回归神经网络原理与入口匝道控制原理,选取上、下游时间占有率和车速作为匝道控制器的输入量,并设计了Elman回归神经网络入口匝道控制器,采用一种改进的算法对回归神经网络进行训练。仿真实验表明,该控制器学习误差小,泛化能力好,具有良好的应用前景。     

基于车流量的交通信号灯实时控制的研究

道路交通信号灯控制与道路交通标志线的设置共同组成了对道路交通控制和管理的一个完整部分。交通信号灯控制在整个道路交通工程中起到了重要的作用,它主要应用于交通量较大、交通流冲突较多和复杂的交叉路口,以及某些道路路段上需要对交通流方向控制的地方。针对现有的交通信号灯控制中的一些缺陷,本文提出一种利用交通路口中车辆数量为引导因素,利用VC++编写信号灯实时控制程序,以达到对交通信号灯的实时控制。     

Iterative learning control approach for ramp metering

An iterative learning control scheme is developed to the traffic density control in a macroscopic level freeway environment. With rigorous analysis, the proposed intelligent control scheme guarantees the asymptotic convergence of the traffic density to the desired one. The control scheme is applied to a freeway model, and simulation results confirm the efficacy of the proposed approach.     

非定向军事路网交通流隐蔽性测度及分配模型

为了解决原有军事路网隐蔽性测度模型中存在的不同运量在相同路况下隐蔽性测度值相等的悖论, 以及路网定向性导致分配非最优两方面缺陷, 本文在对隐蔽性测度方法进行修正以及对非定向军 事路网三方面性质(始点终点相连路段的定向性、路网的可转换性、中点相连路段的后定向性) 详细分析的基础上,提出了一个基于隐蔽性测度修正方法的非定向军事路网交通流分配模型, 并针对模型在计算过程中可能出现的循环流现象提出了逐步去环的解决方法.最后,通过算例证 实了非定向路网三方面性质及计算中可能存在的循环流现象,计算过程和结果充分说明新模型的可行性与实用性.     

基于GIS的短时交通客流智能协调控制系统设计

传统的短时交通客流智能协调控制系统对于系统初始收集数据的处理效果较差,对于系统需求不够明确,因此操作时间过长,系统工作效率低;为了解决上述问题,提出基于GIS的短时交通客流智能协调控制系统;系统设计分为系统硬件设计与系统应用程序设计两个方面,在整合系统硬件元件数据信息的基础上完善系统硬件操作,提升系统数据处理能力,将硬件操作划分为三个不同方面的模块设计,缩减不必要的操作浪费,提升整体操作效率;在应用程序设计中集合相应的数据处理算法,研究GIS收集的内部信息,实现对短时交通客流智能协调控制系统的整体设计;实验结果表明,基于GIS的短时交通客流智能协调控制系统设计能够在较高程度上调整系统操作结构,优化内部协调控制性能,具有高调配性;在客流量为60辆汽车时,其操作时间为20 s,控制有效率平均值为83%,满足系统需求,具备更为广阔的发展前景。     

智能交通信号灯形式化建模

主要针对协调和检测离散控制系统中的交通信号灯问题做出了形式化描述，在设计和分析时结合着色Petri网理论对问题进行建模和分析，并采用仿真工具Design／CPN对模型进行仿真研究。结合一个简单交通信号灯控制系统给出了形式化描述和分析结论。