信号交叉口实时排队长度估计

通过改进的METANET模型来模拟车辆排队形成和释放过程,并以该模型为基础,通过分析排队队尾车辆的空间分布计算得出排队队尾位置,从而获得实时信号交叉口车辆排队长度。最后,对提出的城市信号交叉口排队长度实时估计方法进行验证。结果表明,用本文提出的车辆排队长度估计方法能够实时精确地得到交叉口信号周期内车辆动态排队长度,进而为城市道路交通控制与管理提供必要的决策支持。     

冰雪条件下信号交叉口交通拥堵扩散范围估计

冰雪条件下交叉口交通拥堵范围的正确估计,有助于交叉口交通控制的优化和决策。首先根据冰雪条件调查数据,分析了不同冰雪条件对饱和流率的影响,得到不同等级冰雪条件对交叉口饱和流率的折减值及其回归模型。然后基于信号交叉口车辆排队特点,将交叉口分为过饱和、不饱和以及临界饱和状态,并建立了交叉口实时车辆排队长度计算模型。最后考虑路网中各要素的相互关联和相互影响的特性,提出了冰雪条件下基于交叉口交通拥堵扩散范围估计方法。该交叉口拥堵扩散范围估计方法可作为冰雪天气条件下交叉口信号配时方案优化依据,同时对制定合理有效的交通拥挤疏导策略具有重要意义。     

协调信号交叉口间路段上的车辆排队模型

为了描述路段上车流受上、下游信号交叉口影响而产生的集结与消散现象,通过分析协调信号交叉口间路段上的车辆排队演化过程,基于冲击波理论建立了车辆排队模型。为了验证模型的有效性,应用VISSIM交通仿真软件设计模拟方案,采集每辆车在上、下游检测器处的速度及其到达时刻,根据模型计算得到55个周期的排队消散长度和二次排队长度。结果显示,排队消散长度和二次排队长度计算值与模拟值的相对误差小于10%的周期分别占72.73%和85.45%。该模型可以用于估计协调信号交叉口间路段上的车辆排队长度,为交通控制方案的优化或调整提供理论依据。     

基于状态可控性分析的交叉口信号切换控制

针对目前交叉口的交通状态不能完全反映信号控制情况的问题,提出采用可控性的概念对交叉口的控制状态进行判定.通过定义通过率和阻塞率的综合作用结果,能够利用排队长度界定交叉口是否可控,采用交通波理论对剩余排队进行分析量化可控状态,以可控状态为判断条件建立交叉口信号切换控制模型.在"可控状态"下利用清空策略对交叉口进行控制,在"不可控状态"下将交叉口总排队最小设为目标函数,采用遗传算法求解策略对交叉口进行控制,给出不同控制状态下的控制策略.对实际路口进行仿真验证.结果显示,利用所提方法可以快速对交叉口交通状态进行判定,针对各种状态选择适合的控制策略,保证了交叉口的控制效果,证明了该方法的可行性和有效性.     

公交车钩形转弯交叉口自适应信号控制方法

公交车钩形转弯方法可以保证禁左交叉口的公交车正常左转,对于提高交叉口通行能力、保证公交系统运行效率具有重要意义。针对该类型交叉口待行区易发生公交车排队上溯以及交叉口清空时间的浪费问题,本文基于感应信号控制逻辑,提出了三种类型检测器布设方案,建立了排队上溯检测方法、全红时间自动确定方法以及自适应信号控制流程。以沈阳市实际交叉口为例采集交通数据,在VISSIM中进行仿真评价。结果表明:在高峰期,本文所建立方法可以将车均延误降低10.8%、最大排队长度降低9.8%;在平峰期可以将车均延误降低13.1%、最大排队长度降低17.2%。     

饱和信号交叉口排队长度预测

通过采用自适应权重指数平滑法,对进口车道的实时流量进行预测,建立了以定数排队理论为基础的排队长度预测模型。该模型可以实现对饱和信号交叉口排队长度的预测,预测结果具有较强的自适应性,更符合交通流的实际运行状况。实际数据验证结果表明:在拥挤的交通状态下,该模型的预测精度可达到85%以上,可以满足信号配时和交通管理的需要。     

渠化可变导向车道交叉口预设信号配时优化模型

为了充分利用渠化可变导向车道交叉口的时空资源,建立了以交叉口车辆总延误最小为优化目标、以可变导向车道功能和相位有效绿灯时间为决策变量的预设信号配时优化模型。使用交通仿真软件VISSIM对本文模型进行了模拟验证。结果表明,可变导向车道功能和相位有效绿灯时间存在最佳组合,这种组合能使各股车流的车均延误最小、各进口道的平均排队长度和最大排队长度最短。为了进一步考虑多时段信号控制问题,提出了渠化可变导向车道交叉口多时段预设信号配时设计流程。研究成果能够合理地设定信号交叉口任一时段可变导向车道功能与信号配时方案,可以有效地提高交通流运行效率,为可变导向车道控制提供理论依据与方法。     

基于单个地磁传感器的交叉口排队长度估计

通过对车辆排队机理进行建模,利用车辆通过传感器时间及车尾时距描述车辆排队演化过程,从而估计邻近信号灯周期内的车辆排队长度。分析了车辆通过传感器时间及车辆车尾时距的动态变化规律,并提出车尾时距模型、通过时间模型和综合模型等对排队长度进行估计。最后,利用现场试验对本方法进行验证,试验结果表明本文提出的模型和方法能够准确估计交叉口车辆排队长度,且系统成本低廉、部署方便,便于大规模推广应用,能够为信号灯周期优化、交通服务水平评价等应用提供基础数据。     

基于综合饱和度的单点信号控制方法

为了提升单点交通控制效果,首先考虑交叉口停车线前车辆排队情况,定义了综合饱和度概念,该指标既能反映车流对交叉口的时间资源利用程度,也能反映其路段空间资源利用程度.基于综合饱和度概念,研究等综合饱和度的交叉口信号控制参数的优化方法.针对优化方法的特性,利用迭代法进行求解.结果表明,基于综合饱和度的单点信号控制方法与传统的等饱和度最小延误控制方法相比,在高峰期间可以显著降低路段排队长度.     

车路协同环境下基于路径的信号协调优化模型

基于车路协同环境下的动态路径流量、初始排队长度等信息及车辆-信号控制系统实时通信的运行环境,研究并建立了双向协调路径、车辆动态速度和交叉口配时参数的集成优化模型,克服了传统交叉口信号协调方法中路段行驶车速固定、受初始排队长度影响显著和不能优化协调路径的缺点。模型以协调路径流量与速度乘积最大为目标,以双向协调路径、相位差、车辆推荐速度等为决策变量进行优化,并建立了排队、车速、信号配时参数等一系列约束条件以确保集成优化解的可行性,从而实现了协调控制系统不停车通过量最大且延误最小的目的。与经典Maxband模型及Synchro软件的信号协调控制优化方案的比较表明,本文模型能够显著地提高绿波带宽,降低停车次数,提高协调效益。对路径流量波动、路段长度、最大限速及饱和度的敏感性分析进一步表明本模型能适用于不同的道路和交通条件,实时优化协调路径、车速及相位差。