潮汐干线交通信号协调控制模型

为缓解城市布局等问题导致的潮汐交通拥堵现象,提出了一种潮汐交通状态下的干线信号协调控制策略.依据交通供需关系及交通量进出平衡,构建了以干线吞吐量最大化为优化目标的混合整数线性规划模型.基于冲击波理论,构建了以过饱和方向车均延误最小化为优化目标的二次规划模型.通过引入松弛变量实现可变带宽绿波的分段优化,构建了以非饱和方向带宽最大化为目标的混合整数线性规划模型.采用三阶段优化方法求解模型,获得潮汐干线的最优控制方案.算例结果表明,本文提出的模型能优化干线吞吐量,控制过饱和方向的延误,并为非饱和方向提供可变带宽绿波,从而满足潮汐交通需求.

基于改进多智能体Nash Q Learning的交通信号协调控制

为了优化区域交通信号配时方案,提升区域通行效率,文章提出一种基于改进多智能体Nash Q Learning的区域交通信号协调控制方法。首先,采用离散化编码方法,通过划分单元格将连续状态信息转化为离散形式。其次,在算法中融入长短时记忆网络(Long Short Term Memory,LSTM)模块,用于从状态数据中挖掘更多的隐藏信息,丰富Q值表中的状态数据。最后,基于微观交通仿真软件SUMO(Simulation of Urban Mobility)的仿真测试结果表明,相较于原始Nash Q Learning交通信号控制方法,所提方法在低、中、高流量下车辆的平均等待时间分别减少了11.5%、16.2%和10.0%,平均排队长度分别减少了9.1%、8.2%和7.6%,平均停车次数分别减少了18.3%、16.1%和10.0%。结果证明了该算法具有更好的控制效果。

考虑行程时间波动的干线信号协调控制鲁棒优化模型

为提升城市干线交通运行效率,针对以往协调控制模型中未考虑路段行程时间波动性的不足进行改进,建立考虑行程时间波动的干线信号协调鲁棒优化控制模型。首先利用车牌识别数据,根据不同流向,提取不受信号延误影响的车辆路段行程时间分布。在此基础上,以路段行程时间构建情景集,以绿波带宽作为条件风险值指标,建立基于情景的鲁棒优化模型。该模型将行程时间分布通过情景发生概率融合在模型中,以绿波带宽条件风险值最小为目标函数,并考虑绿波带宽计算、周期时长、信号相位差、配时参数相互关联和参数非负性等约束条件。在模型求解中,通过增加辅助变量,对模型进行线性化处理,将模型转变为混合整数线性模型,从而可采用分支定界法进行求解。在情景数量为100条件下,优化求解时间不高于3 min。最后通过苏州市工业园区星湖街案例分析,验证模型的可用性和有效性。研究结果表明:所提出的鲁棒优化模型在平均绿波带宽、最小绿波带宽、90%位绿波带宽上均优于传统MAXBAND方案。90%位绿波带宽和最小绿波带宽分别提高了17.4%和19.0%,条件风险值降低了8.9%。

一种基于反向建模方法的动态干线信号协调优化模型

干线信号协调可以有效提高协调方向交通流的通行效益,但同时也会降低非协调方向交通流的通行效率。为了评估干线信号协调相位和非协调相位的综合效益,以交叉口到达率大小和溢出队列长度定义干线信号协调可能度,建立了干线信号协调时机选择模型,根据交叉口交通流情况动态确定信号协调时机。在此基础上,以干线交通流总延误最小为优化目标,构建了一种基于反向建模方法的动态干线信号协调优化模型,并设计了相应的求解算法。最后,通过算例对比分析了提出的模型与经典的Maxband模型的控制效果。结果表明,提出的动态干线信号协调模型相比Maxband模型交叉口总体溢出队列和协调相位溢出队列分别减少了13%和23%,总延误降低了12%。

考虑交织路段掉头车流的邻近交叉口信号协调控制

针对干道出入口汇入车流路段掉头需求导致的交织区车流冲突问题,建立考虑交织路段掉头的邻近交叉口信号协调控制模型.该模型综合考虑汇入车流的路段掉头以及干道直行车流连续通行的需求,以干道直行绿波带宽最大为优化目标;基于车辆轨迹特征分析,建立出入口上游路段排队清空约束,以保证干道协调控制效果;构建出入口下游交织路段清空约束,防止车辆堵塞路段掉头通道,保证入口汇入车辆在下游路段的通行权;建立入口汇入车辆的掉头约束,减少掉头车辆与主路车流的冲突,同时保证掉头车辆的连续通行;基于出入口与上下游交叉口之间的协调关联特性,给出包含出入口的干道绿波协调约束关系.以珠海市湖心路为案例进行分析,结果表明,所提出的信号协调控制模型不仅能同时满足主路车流和出入口汇入车流的通行需求,通过消除两者冲突降低协调车流的延误与停车,还能有效改善入口汇入车辆离散性较大的问题.

城市区域的信号协调联控研究

信号协调联控是缓解城市主干线交通拥堵、提高道路通行能力的有效手段。针对干线信号协调联控中支路方向通行效率较低的问题,提出了一种面向区域的信号协调联控方案,并以太原市某一区域为例,利用VISSIM软件输出总延误判别优化仿真结果。研究结果表明:实施区域信号协调联控,可以有效提高道路的通行效率,降低主干线和支线的总延误。研究有助于为城市干线的系统规划与运营提供借鉴。

一种考虑速度引导的路径信号协调控制模型

城市路径信号协调控制不同于干线协调控制,通常存在车辆转向行为,故需要对路径进行子区划分,而各子区相对独立,使路径控制缺乏连续性。因此,本文提出了一种考虑速度引导的路径信号协调控制模型,对各路径协调子区之间进行合理的速度引导控制。在此基础上,加入了路口转向系数及速度引导变量约束,对传统的干线绿波协调控制模型进行改进,得到可适用于城市路径的不对称双向绿波带宽模型。最后,以苏州市工业园区某日常通勤主路径为例,选取早高峰配时方案及流量数据,进行模型测试与仿真验证,相比于路径现状配时方案,本文模型所得到的路径总延误降低了10.8%,车辆总停车次数减少219次,占比6.7%,车辆平均速度提升了5.6%。

车路协同环境下干线交叉口信号协调控制模型分析

随着城镇化进程的持续推进,如何有效解决城市交通拥堵问题已经成为各大城市交通系统所面临的主要挑战。在计算机技术、通信技术的支持下,智能交通系统逐步在城市交通管理中得到普及应用。车路协调系统作为智能交通系统的子系统之一,其协调控制效果直接决定着智能交通系统的交通协调管理功能的发挥成效。据此,文章将介绍一种车路协同环境下干线交叉口信号协调控制模型,主要包括模型基本原理、模型控制流程以及信号协调控制数学模型三部分内容,相关内容可为后续车路协同系统的优化调整提供模型参考。

五叉环形交叉口信号协调控制模型

对五叉环形交叉口的信号控制方法进行了研究,给出了基于环道容量约束的信号控制参数优化的模型,模型着重考虑了两个因素:环道容量约束,进口道灯、环道灯相互之间的绿信号协调、红信号协调。利用本文提出的控制模型设计了一个实例的信号控制方案,并通过V ISS IM仿真评价了该信号控制方案,验证了本文提出的控制方法的有效性。

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。

考虑城市干道车队运行特点的交通信号协调控制算法

为建立交通信号协调控制算法并确定其适用条件,考虑车队离散、车辆转出、下游交叉口排队长度3个因素,在分析罗伯逊离散模型的基础上,提出了交叉口协调相位车流到达图式的预测方法,并根据车流到达时刻与协调相位绿灯启亮、结束时刻的关系,建立了协调相位车流延误的计算模型;以交通控制子区内各交叉口协调相位车流总延误最小为优化目标,以相位差为优化变量,设计了信号协调方案优化算法.仿真结果表明:与改进数解法相比,该算法降低了协调相位车流延误7.4%;随着交叉口间距、转出车辆数、下游排队长度的增加,信号协调控制效益逐渐下降.

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%。

实施公交优先的交通信号控制系统中信号协调方法研究

分布式交通信号控制系统拓扑结构的分布式特性使得网络的控制问题被划分成不同层次,路口的控制器优化单个交叉口,系统的协调要求每个路口的控制器同时还要考虑相邻路口控制器的配时方案、相邻上游交叉口车辆的离去特性、相邻下游交叉口车辆的到达特性.本文在综合考虑上下游交叉口信号配时、车辆排队和公交运行情况的基础上,提出了实时交通信号控制系统中实施公交优先的模型系统的框架,然后给出信号优化过程和计算最佳绿灯请求时间和信号协调方法.

信号协调控制下城市干道运行效率评价研究

以信号协调控制的城市干道为研究对象,从平均行程延误、排队长度、停车率、行程车速及饱和度方面建立干道运行效率评价指标,将信息论中熵值理论引入干道运行效率评价中,确定各评价指标的权重。基于未确知测度理论,建立城市干道运行效率等级评价和排序模型。以某具体干道作为实例分析,结果表明:基于熵权的未确知测度综合评价用于干道信号协调控制运行效率评价是切实可行的。

基于图解法的城市干道信号协调控制设计

针对淮安市淮海南路现行交通信号控制系统存在交通拥挤、停车次数多、运行车速慢等问题,提出交通信号协调控制方式。应用Webster法对各进口道进行重新配时,然后进行各交叉口的信号协调控制方案设定,再用图解法求得各交叉口信号相位差,最后通过vissim仿真。通过研究得到以下结论:干道信号协调控制方案在交通延误、停车次数、运行车速等指标方面比现行的信号控制方案优越。

信号协调控制干线交通安全仿真分析

为减少信号协调干线事故风险,探究城市干线使用信号协调控制前后道路交通安全水平的变化;采集成都市蜀汉路的干线交通数据,建立基于交通仿真冲突的间接安全评价模型(SSAM);利用核回归拟合仿真交通冲突数,根据拟合结果评价信号协调控制前后干线交通安全水平。结果表明:相较于非信号协调控制,信号协调控制干线在双向干线交通流量小于3 864 pcu/h时,整体安全性能较差;车流中小型车占比过高或过低(P<0. 73或P>0. 83)都会使信号协调干线增加冲突;协调控制干线的直角冲突数更少但追尾冲突数更多。

城市主干路交叉口信号协调控制系统设计研究

本文主要阐述了城市主干路进行信号协调控制系统设计的必要性及意义,并给出城市主干路绿波信号系统的设计流程。按照设计流程的思路,得到具体设计方案,然后详细介绍了信号协调控制系统的设计过程。在设计时,以交通调查数据为主要依据,根据信号协调控制系统设计的数学模型对数据进行分析处理,然后得出设计结果。最后对设计方案从信号交叉口性能指标的四个方面进行评价。

城市道路网络交通信号协调控制的优化

改进前人提出的城市道路网络交通信号协调控制的优化数学模型 ,这个模型是以交通均衡分配模型为基础的双层数学规划模型 ;探讨了这个模型的求解方法 ,并给出了实际算例 .该方法的应用将降低城市道路网络的交通协调控制对检测器等硬件设备的依赖程度 .

基于“快出慢进”的城区出入干道的信号协调控制

通过采取"快出慢进"交通协调控制优化策略,主线车流早、晚高峰时段的总停车次数比现有的单点信号控制方案分别下降了40%和47%;主线车流由西往东方向的早、晚高峰时段的平均行程车速比现有的单点信号控制方案分别提高了52%和76%,由东往西方向的早、晚高峰时段的平均行程车速比现有的单点信号控制方案分别提高了105%和163%.表明"快出慢进"的交通管理策略能满足交通管理需求,提高主线车流的运行效率.

城市干道交通信号协调控制优化设计

以淮安市淮海南路为例,通过对淮海南路交通信号协调控制以期减少车辆的停车次数,提高车辆运行速度,减少延误,提高行车安全.通过Webster法对各进口道进行重新配时,利用干道协调控制常用方法进行各控制群的信号协调控制方案设定,再用数解法求得各交叉口信号相位差,最后通过vissim仿真得出本文干道信号协调控制方案比现行的信号控制方案更为优越.