快速路入口匝道与衔接交叉口协调控制策略

提出一种入口匝道与衔接道路交叉口协调控制的策略。采用ALINEA入口匝道控制方法保证主线畅通的前提下,在入口匝道与衔接交叉口均无超长排队时,以入口匝道与衔接信号控制交叉口车均延误最小化为目标;入口匝道无超长排队而衔接交叉口关联相位存在超长排队时,采用衔接交叉口关联相位延长控制策略;在入口匝道存在超长排队而衔接交叉口关联相位无超长排队时,采用衔接交叉口关联相位提前结束控制策略。采用cell transmission model模型构筑入口匝道控制与相衔接交叉口协调控制的模型,实时动态优化地面交叉口的周期跟绿信比。研究结果表明：采用提出的控制方法,衔接交叉口的车均延误虽然有轻微增加,但可以有效防止入口匝道的拥堵蔓延至普通道路,从而可以保证出口匝道衔接区域的畅通,衔接区域的车均延误减少。     

高速公路多匝道协调控制系统设计与仿真

采用大系统分解和协调的方法研究高速公路多匝道的协调控制问题．建立了反映高速公路交通动态变化的有限差分模型，结合交通系统的特点提出改进的多层控制方法．控制结构分三层：局部控制层决定匝道调节率；协调控制层为局部控制层确定期望密度；自适应层根据实时检测交通状况选择模型和调整模型参数．仿真结果表明，控制系统具有良好的动态性能，该方法能有效地消除交通拥挤和维持主线车流稳定，能提高主线的通行能力，实现车辆在高速公路上高效、安全地运行．     

基于蚁群算法的城市快速路优化控制

根据城市快速路交通流的特性,以宏观稳态交通流Macro模型为基础,将快速路虚拟划分为多个路段,将车辆在快速路系统内总的服务流量最大及入口匝道车辆平均等待时间最小作为优化控制目标,设计快速路多匝道联合控制模型,并采用蚁群优化算法对设计的控制模型进行求解计算,以确定各匝道最优调节率。模拟实验结果表明,通过多匝道联合控制,能够提高城市快速路系统的运行效率,减少交通事故及交通拥堵的发生概率。     

基于粒子群算法的多匝道协调控制

高速公路入口多匝道协调控制是调节各个入口匝道进入到主线的交通量,从而使主线交通流处于最佳状态。由于多个入口匝道相互关联和相互影响,多匝道协调控制具有强的耦合性、非线性和时变性。针对上述问题,提出了一种基于系统分层和粒子群优化算法的控制方法。首先论述了高速公路多匝道系统的原理模型;然后阐述了多匝道协调控制系统的实现,系统由协调控制层和直接控制层组成,其中前者负责模型选择、参数调整和确定期望的密度轨迹,后者采用比例积分微分控制器实施控制,并引入粒子群算法对控制器的比例系数、积分系数和微分系数进行优化;最后进行了仿真实验。结果表明,当高速公路出现交通拥堵时,系统能够快速地消除拥堵,并使主线交通流趋于稳定。该方法为高速公路多匝道控制提供了一种切实可行的新途径。     

快速路匝道入口智能网联车协同合并控制研究

针对快速路匝道入口场景在高车流量的情况下容易发生交通拥堵的问题,提出了一种快速路匝道入口智能网联车(connected and automated vehicles, CAV)协同合并控制的解决方案,将问题解耦成多车顺序决策和车辆运动规划两部分。其中多车顺序决策对通行效率起到重要作用,因此设计了一种基于状态评价模型(state evaluation model, SEM)的多车顺序决策算法。该算法首先建立状态空间并初始化,考虑通行效率和车辆延迟设计状态评价函数,通过状态转移关系选择出最优状态,最终回溯得到最优通行顺序。根据车辆状态和到达冲突点时间,控制器实时推导各车辆纵向速度的解析解,实现车辆运动规划。仿真和实验结果表明,该方案在满足交通系统实时性要求的同时能有效提高快速路匝道入口的通行效率,缩短车辆延迟,降低燃油消耗。     

主干道动态协调控制方法研究

针对干线交通双向绿波协调控制中的相位冲突问题,提出了一种主干道动态协调控制方法。根据交通路口关联度计算方法将主干道划分为若干个控制子区;根据划分好的控制子区,计算出控制子区控制参数和控制子区间的协调控制参数：其中,针对我国城市交通流特点,对韦伯斯特周期公式进行修正,并设计了一种支路相位排前可行度函数用于各个路口相序进行优化,依此根据一段时间内的交通流信息计算出所有控制参数,包括公共信号周期,各路口的绿信比,各路口的相序以及所有路段的引导车速。仿真结果表明,该方法比分散控制能有效地提高主干道的行车速度,能够有效降低干线的通行时间。     

基于模糊逻辑工具箱的高速公路匝道控制

采用MATLAB模糊逻辑工具箱研究高速公路入口匝道控制问题.阐述了模糊逻辑控制器的组成与设计步骤,介绍了MATLAB模糊逻辑工具箱,根据上游、下游交通参数设计了高速公路入口匝道模糊逻辑控制器,并进行了仿真实验.结果表明,该方法切实可行,它能避免高速公路主线交通拥挤和堵塞,实现车辆在高速公路上高效、安全的运行.     

主干道动态协调控制技术

针对主干道信号协调控制问题, 提出一种新的动态分段协调控制技术. 首先分析路段长度、交通密度以及信号周期时间对关联度的影响, 设计了基于分层结构的关联度模糊计算方法和基于关联度的控制子区划分方法; 然后提出一种子区协调控制算法, 根据一段时间内交通流信息计算子区公共信号周期、上下行相位差和各路口的绿信比. 实际应用表明, 该控制技术能有效降低主干道交通流平均旅行时间和平均停车率, 效果令人满意.

     

基于时延Petri网建模的主从自适应协调控制方法

为了保证城市道路"绿波带"的通行效率,合理协调主从道路的车流量,通过利用时延Petri网建模,提出了一种主从自适应协调控制方法。该方法可以根据干线主路口的车流量自动调整其相位时间,也可根据主路口的相位及车流量自动协调变换从路口的相位时间。通过案例分析,该方法可以有效实现主从路口的自适应协调控制,在保证绿波带畅通的同时,使通过支路的车辆数尽可能大,有助于提高交叉口的通行效率。     

基于模糊理论的高速公路递阶控制

将递阶结构和模糊控制用于高速公路多匝道的协调控制,协调控制器采用多输入-多输出的模糊控制方法协调确定相邻路段的匝道入口调节率;各路段根据协调控制器给定的匝道入口调节率,利用单匝道模糊控制器将系统状态保持在给定的标称点范围内。给出了分层控制系统的结构和控制算法,并在交通仿真软件PARAMICS上进行了仿真实现。仿真结果表明,该方法能够有效地消除交通拥堵,维持主线车流稳定。     

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。     

城市快速路交通诱导和匝道控制集成仿真模型

为缓解城市快速道路网络交通网络拥挤问题,将网络交通流模型、匝道控制模型、基于可变信息标志（VMS）的路径选择模型等整合为一体,建立了城市快速路交通诱导和匝道控制集成仿真模型。与各种边界条件相结合,测试了匝道控制和路径诱导的控制效果。结果表明城市快速路集成控制方法有助于在空间和时间上均衡交通负荷,提高交通系统整体运行效率。     

城市复杂道路网络交通流的分解模型

针对城市道路交通流非线性、不确定性和模糊性特点,将城市道路与快速干道作为整体对待,提出了面向控制应用的城市交通网络宏观动态离散模型。将城市街区作为划分基点,把整个城市道路复杂交通网络分解为交叉口和单向环形道路两个子系统,分别建立了它们的宏观动态模型。通过对交叉口进行理想虚拟变形,将各个单向环形道路连接在一起,从而形成各种复杂网络。对西安市中心区域的实际交通流数据进行了仿真研究,结果表明该交通流模型基本实现了城市道路与快速干道的统一分析建模,较好地反映了城市路网的交通流信息,可以作为城市交通控制系统分析和设计的有力工具。     

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.􀁱     

上海快速道路网智能诱导系统的设计与实现

从上海城市快速道路网交通管理的需求分析入手,介绍“区域控制、广域诱导”的网络交通二阶协调管理策略,构建应用系统的分层结构模型。通过研究快速道路网交通特性确定管理子区划分、检测断面布设、多级诱导设置等系统设计原则和关键参数。成果集成应用于上海快速道路智能交通诱导系统的设计和实施中。该系统运行后在保持流量不变的情况下,路网服务水平提高了15％。     

A dynamic signal coordination control method for urban arterial roads and its application

We propose a novel dynamic traffic signal coordination method that takes account of the special traffic flow characteristics of urban arterial roads. The core of this method includes a control area division module and a signal coordination control module. Firstly, we analyze and model the influences of segment distance, traffic flow density, and signal cycle time on the correlation degree between two neighboring intersections. Then, we propose a fuzzy computing method to estimate the correlation degree based on a hierarchical structure and a method to divide the control area of urban arterial roads into subareas based on correlation degrees. Subarea coordination control arithmetic is used to calculate the public cycle time of the control subarea, up-run offset and down-run offset of the section, and the split of each intersection. An application of the method in Shaoxing City, Zhejiang Province, China shows that the method can reduce the average travel time and the average stop rate effectively.