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。     

无信号交叉口交通流有序运行实现方法研究

为改善无信号交叉口交通运行现状,基于自然排队思想,采用路中时间提醒装置使驾驶员获取无信号交叉口通行信息,对车速进行主动调整,达到自然排队的效果,在交叉口形成有序的交通流．运用不完全停车理论分析了此种方法对延误的降低,同时剖析了自然排队对交叉口交通的改善．实施方法的采取可以显著改善无信号交叉口的交通秩序,提高其通行能力．     

基于模糊理论的信号交叉口控制研究

介绍了一种信号交叉口的模糊交通控制方法和它的仿真结果．控制器从交通检测器获得信息，并根据专家知识库中的模糊控制规则优化信号配时，设计出适应交通变化的相位次序和相位长度．为了评价其实施效果，运用仿真技术，把设计控制方法和传统的交通控制方法进行比较．一个信号周期内车辆的排队长度被作为评价指标，结果显示，控制效果优于定时控制方法，并在交通量大时，还优于感应控制方法．     

城市道路环形交叉口车辆排队及行车延误研究

随着国民经济的快速发展,城市机动车保有量持续增加,由此引起了一系列的交通问题.结合北京市东四十条桥环形交叉口的交通状况,采用VISSIM交通微观仿真系统,对环形交叉口车辆排队及行车延误进行了分析研究,得出了车辆排队及延误与通行能力影响因素之间的关系.     

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.     

基于A2C的匝道相联交叉口信号控制优化

城市快速路的交通运行效率对于整个城市的顺畅通行至关重要,在早晚高峰期间,受限于相连接辅路的交通承载能力,快速路上较大的交通流量无法顺利从出口匝道驶入目标路段,在匝道上形成排队现象,严重时会导致匝道回溢,使快速路上车道由于被占用而产生交通瓶颈,造成较大的交通出行损失．利用深度强化学习算法进行出口匝道相关联的道路交叉口信号控制优化,将信号灯设为智能体,通过设置检测器,将快速路出口匝道及交叉口的交通运行情况作为智能体获取的状态信息,引入以辅路与出口匝道剩余通行能力之比为动态修正参数的奖励函数,在保证匝道交通运行效率下,完成交叉口信号优化过程．以中国北京市东三环快速路及某关联交叉口为例,借助交通仿真平台SUMO(simulation of urban mobility)及Traci库搭建仿真环境进行实验.结果表明,基于改进A2C(advantage actor critic)算法的信号控制方法在控制效果上优于传统信号控制以及基于深度Q网络（deep Q-network, DQN）算法的信号控制方法,在出行高峰期间能够有效降低匝道回溢的发生概率,有效改善辅道相联交叉口的通行效率．     

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%。     

基于交叉口相关性的交通量预测算法

针对交通控制中各种实际交通量预测问题 ,提出了一种基于交叉口相关性的交通量预测算法。该算法利用城市路网中各个检测器之间的相关性和一元线性回归方程 ,实现了对路网中的缺席检测器 (或故障检测器 )的交通量的有效预测。     

结合相位优化及模糊控制对非正常情况下交通拥挤的疏导

笔者着重探讨了非正常情况下的交通拥挤有效利用交叉口信号灯疏导方法．一方面是相位的合理组合,另一方面是绿灯的合理配时．将一个独立的交叉口划分出3类区域,根据交通拥挤发生在不同区域采用不同的相位组合,并结合排队长度进行预测,对绿灯的合理配时进行模糊控制．     

基于交通波理论的干线相位差优化及其控制方法

为实现干线协调,提高运行效率,基于线控系统中车流以波的形式到达的基本认知,分析了相邻交叉口车辆排队的时空特性,指出了干线协调的内在机理是当车流到达队尾位置时排队完全消散。然后针对排队的集结与消散建立了基于交通波的交叉口相位差模型。并鉴于干线各交叉口间的关联性以及交通需求与供给关系,提出了对干线控制参数的优化策略。最后选取青岛市漓江路沿线交叉口进行案例分析,验证相位差模型以及周期、相位相序、绿信比等优化策略的可行性与实用性,结果表明该控制方法对车辆旅行时间、停车次数的优化效果显著。     

逐步回归法在无检测器交叉口交通流量预测中的应用

在研究交叉口相关性的基础上 ,利用逐步回归法预测无检测器交叉口交通流量 ,并应用长春市路网的实际数据对结果进行了检验 ,取得了满意的效果。此研究成果有效地解决了无检测器交叉口交通流量的预测问题 ,它使得只有很少检测器交叉口的城市的交通流诱导成为可能 ,并为交叉口的宏观管理提供了理论依据。     

Cycle-by-Cycle Queue Length Estimation for Signalized Intersections Using Multi-Source Data

In order to estimate vehicular queue length at signalized intersections accurately and overcome the shortcomings and restrictions of existing studies especially those based on shockwave theory,a new methodology is presented for estimating vehicular queue length using data from both point detectors and probe vehicles. The methodology applies the shockwave theory to model queue evolution over time and space. Using probe vehicle locations and times as well as point detector measured traffic states,analytical formulations for calculating the maximum and minimum( residual) queue length are developed. The proposed methodology is verified using ground truth data collected from numerical experiments conducted in Shanghai,China. It is found that the methodology has a mean absolute percentage error of 17. 09%,which is reasonably effective in estimating the queue length at traffic signalized intersections. Limitations of the proposed models and algorithms are also discussed in the paper.     

基于车辆通过频率的智能交通控制器研究

通过环形线圈来测定车辆在行驶过程中实时通过的频率,从而判定某一条支线道路上车流量的多少。通过车辆采集卡把由环形线圈采集到的脉冲数据传输到FPGA（field programmable gate array）,运用模糊控制技术,设计了一种基于车辆通过频率的单交叉口多相位的交通自适应控制策略,通过FPGA技术进行设计并仿真,仿真结果表明,采用模糊控制所设计的智能交通控制器能有效缩短运行周期,减少车辆排队长度。     

桥梁两端交叉口信号协调控制的优化设计

为提高桥梁两端交叉口的通行能力,减小桥面上车辆排队长度以及排队车辆的制动和启动对桥梁使用寿命的影响,以建瓯市水西大桥以及两侧的3个交叉口为研究对象,以排队长度、平均行程速度为目标评价指标,应用Synchro仿真软件对现有的信号协调控制方案进行分析与评价,并根据高峰时段的交通量和交通管理措施,采取"分时段、分方向"的信号协调控制优化策略,建立优化的信号协调控制系统。通过对比分析优化前后信号协调控制系统的交通效益指标,可知早高峰时段水西桥东西两端桥面上的排队长度分别缩短63.64%和52.94%,自东向西的平均行程速度提高20.48%,晚高峰时段桥面上的排队长度分别缩短56.52%和9.76%,自西向东的平均行程速度提高95.65%。     

基于环形线圈检测器信息的交通状态模糊识别方法

交通状态是表征交通流运行的拥挤程度,它是各种交通管理与控制的基础．在分析交通流运行特性的基础上,得出交通量和占有率比平均车速对交通状态的变化更加敏感．提出了以交通量和占有率为输入变量的交通状态模糊识别方法,并根据实际交通流的运行特性,对输入变量的隶属函数进行了确定．最后,利用某路段环形线圈检测器的实测数据进行了实证研究,结果表明该方法的识别结果与实际交通状态十分相似,可见该方法具有良好的实用性．     

城市道路交通主动控制系统与模型设计

为实现城市道路交通管控的智能化,缓解交通拥堵,研究和设计了城市道路交通主动控制系统.系统由4个子系统构成,其中云-边-端支撑子系统是计算、通信和存储的基础,可视化软硬件在环子系统是指挥决策与演练的关键,实时控制子系统和实时仿真子系统是道路交通控制的核心,用以保障交通控制的实时性和先进性.系统采用基于时空资源分配的主动控制模型,将传统以周期、绿信比调节为核心的交叉口信号被动控制转变为车道可变、相位相序可调且具有链状连接特性的交叉口主动控制.实际数据仿真分析表明,系统的主动控制能够有效降低交叉口通行车辆的总行程时间和平均排队长度.     

城市元胞路网下自组织控制规则参数的整定

为解决城市信号自组织控制中,由相邻路口间各自最优通行效率冲突造成的路口群整体通行效率难以继续提升的问题,提出一种城市元胞路网下自组织控制规则参数的整定方法. 首先,利用城市路网元胞传输（CTM）模型模拟路网交通流动态状态信息;然后,基于元胞路网实时信息,以选定局域路网中各路口元胞的自组织控制规则参数为设计空间;最后,建立各路口相互协调下通行量最大化的目标函数,完成各路口自组织控制规则参数的整定. 仿真结果表明:在基于城市元胞路网实时信息条件的整定方法下,不仅解决了自组织控制中相邻路口间互相制约通行效率的问题,并且有效提高了自组织单元中所有路口的通行效率. 该方法为面向复杂城市路网的实时城市交通信号自组织控制系统提供可借鉴的智能化方法与工程化理论.     

交通检测器在现代交通中的应用

随着智能交通运输系统对道路实时交通信息需求的迫切，布设高密度、全方位的交通检测器已成为共识。本系统的介绍了常用交通检测器的基本情况，以及在现代交通中的实际应用，并总结了实际应用中对检测器的选择原则和方法。     

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。     

无信号交叉口左转车道设置准则研究

以交叉口运行效率为目标,运用概率论、排队论和交通流理论对无信号交叉口左转车道的设置依据进行研究.设车流到达率服从泊松分布,根据左转与直行车辆的相互作用过程和运行特性,推导无信号交叉口左转车道设置的左转交通量阈值表达式,并讨论模型中的参数:受左转影响的直行车停车概率的限值、左转穿越对向车流的临界间隙和进口道车道数.对典型情况进行模拟计算,绘制了左转车道设置的准则图表.计算分析得出无信号交叉口设置左转车道左转交通量的变化规律.为左转车道的设置提供了定量化的依据.