车联网环境下基于可变相位的公交优先信号控制方法

为适应交通量波动较大的交叉口运行特性,提出一种基于可变相位的公交优先信号控制方法,即交叉口信号的相序与相位组合可以实时动态调整。在车联网环境下信息双向和实时传输的基础上,根据公交车进入通信范围时的时间、速度以及交叉口排队状态的不同,建立了不同情况下公交车到达时间预测模型;然后根据公交车到达时间为不同候选方案分配绿灯时间,并以乘客通过率最大为目标,选取最优方案作为下一绿灯相位;最后利用VISSIM仿真平台的COM接口与Python编程软件搭建了车联网仿真平台,并以长春市光谷大街与飞跃路交叉口为例实现了该方法的应用。实验结果表明,在道路饱和度为0.8、0.9、1.0时,文中所提方法能有效减少交叉口人均延误;当道路饱和度为0.9、公交车比例为2%、4%、6%时,该方法可减少公交车延误达40%以上。因此,文中所提方法更适用于公交车比例较低的未饱和交叉口。

结合车速引导的单点交叉口公交优先信号控制方法

为保障公交车队在绿灯期间不停驶通过交叉口,减少车辆截尾,给予公交车优先通行权,提出结合车速引导的单点交叉口公交优先信号控制方法.以交叉口综合延误最小为优化目标,考虑考虑公交车辆集结成车队的形式,集中连续通过交叉口.结合预指令信息引导车队合理调速,推迟或提前到达交叉口,以保障信控方案有效执行.以武汉市中北路交叉口为例开展仿真实验.结果表明:①该优化方案下公交相位绿信比区间为[0.35,0.44],为公交车辆提供较好的条件优先通行条件;②减少社会车辆与公交车辆交叉口车均延误与停车次数,降低交叉口进口道公交排队长队,提高单点交叉口通行效益.

基于公交优先的干线协调信号控制改进模型

基于公交信号优先策略,对MULTIBAND模型进行改进,重新定义了权重系数、车道清空时间和最小绿波带宽,结合不同相位放行方式实施红灯早断或绿灯延长控制策略,并在此基础上考虑公交车辆的车速与停靠时间,建立对公交车辆的约束,提出基于公交优先的干线协调信号控制改进模型。通过VISSIM仿真,将该模型与传统干线协调信号控制模型对比分析,结果表明:与传统协调控制模型相比,模型使社会车辆平均延误降低了4.77%,停车次数降低了3.77%,公交车辆平均延误降低了11.35%,停车次数降低了2.06%,人均延误降低了7.22%,且在不同的公交流量下均有较好的效果。

考虑实时载客量的公交信号优先策略改进控制模型

传统的公交信号优先策略往往依据公交车到达交叉口时刻或公交车固定载客量,无法有效地反映公交车实际载客量影响。针对该问题,考虑公交车实时载客量,以通过交叉口所有乘客的人均延误最小为优化目标,建立了交叉口公交信号优先控制模型;将公交IC卡和GPS数据进行匹配,比对公交站点乘客上车数,推算公交站点乘客下车数,分析了公交车通过交叉口时的实时载客量;提出了公交信号优先改进策略,分析该策略下各相位延误,引入公交优先强度系数;构建了交叉口人均延误模型和公交信号优先控制模型,采用启发式搜索算法求解该模型。研究结果表明:与传统的公交信号优先策略相比,考虑实时载客量的改进绿灯延长、改进绿灯早启公交信号优先策略的周期人均延误分别降低了20.98%、18.11%。

基于车速引导的交叉口公交优先自适应控制模型

为进一步满足公交车辆在交叉口不同流量情形下实时优先的需求,本文以交叉口人均平均等待时间最小为目标,提出基于车速引导的交叉口公交优先自适应控制模型。通过考虑交叉口进口道实时流量情况和公交车的实时运行状态,建立公交车车速与信号配时参数之间的联系,实现交叉口信号配时方案和公交车车速引导方案的同步优化求解。用0-1决策变量表示交叉口的相位相序以降低模型的计算复杂度,进而提升模型的求解速度;最后通过案例仿真实验对比,验证了本文模型的有效性。案例分析结果表明,本文模型在3种不同流量情形下与对比方案相比,可至少减少17.86%、12.04%、8.81%的公交车车均延误时间,21.82%、17.86%、17.74%的公交车均停车次数,以及24.56%、8.03%、3.38%的乘客平均等待时间。同时本文模型在不同流量情形的求解时间均不足0.01 s,相比现有模型,计算时间大幅降低,进一步满足了公交实时优先计算效率的要求。由此可见,本文通过建立基于车速引导的交叉口公交优先自适应模型,在不影响交叉口整体和社会车辆通行效率情况下,实现了公交车优先通行并减少了交叉口人均平均等待时间,同时也能满足网联环境中对于模型优化速率的需要。

基于智能信号控制系统的交叉口公交优先实现路径

城市化进程的加快和机动车数量的急剧增加,使得城市交通拥挤问题日益凸显,合理的交通信号控制方法能够有效地缓解交通压力,公交优先是一种有效缓解交通压力的方式。随着智能网联汽车技术的快速发展,交通控制策略已成为解决交通拥挤和维护交通安全的关键。针对公交车通过城市交叉路口要优先满足公交先行的要求,研究基于智能信号控制的公交优先策略,通过对信号灯的合理配时,对道路空间和时间优先权进行合理化设计,确保路网通畅;搭建的交叉口公交优先智能信号控制系统,通过对公交车流量检测、定位、处理、反馈等合理进行相位控制,实现公交车在空间通行权上的优先,提高公交车辆通过交叉口的运行效率,满足客流需求,缓解交通压力;也可推进节能减排,降低碳排放量。

基于车路协同的多交叉口公交溢出控制方法

针对多交叉口公交站台车辆溢出问题,基于车路协同背景,实时获取分析路网实时动态信息。根据信号灯状态、车辆数量、速度等信息,提出了交通流饱和度处于0.8~1情况下通过车速引导与信号控制协同解决多交叉口公交溢出的控制方法。综合考虑公交车、社会车辆乘客的经济效益及环境效益,选取站台及交叉口车辆排队长度、交叉口延误、车辆效益及环境效益等指标评价公交溢出控制方案效果,并选取典型道路多交叉口进行仿真实证。结果表明站台排队长度降低了17.67%,多交叉口的平均公交排队长度降低了25.25%,人均延误降低了21.42%,优化后单位车辆污染物排放浓度与路段车辆二氧化碳排放总量分别降低了12.25%和22.98%。

考虑公交发车频率的信号优先控制方法

首先建立了发车频率、信号周期与不同落点数目的关系模型,并分析了不同落点数目对信号优先控制效果的影响.研究发现当落点数目为1或2即发车频率与信号周期或1/2信号周期成整数倍关系时,信号优先较易实现,且优先策略对社会车辆的影响较小.针对落点为1的情形,以公交车均延误最小为目标研究了落点最优位置模型和多申请下的优先控制模型.对落点为2的情形,提出了调整绿信比和设置重复绿灯相位的控制方法.应用Vissim进行的仿真分析表明,所提出的控制方法在降低公交车均延误和车头时距波动性方面具有显著效果,并能够较好地处理多申请下的信号优先.

两交叉口间主动式公交信号优先协调控制配时优化方法

设计了8种不同控制思路下的决策方案,并在每种决策方案下,综合考虑社会车流绿波带和公交车流绿波带,分析上游交叉口到达下游交叉口的时刻对绿波带的影响情况,建立了基于绿波带宽度的优化目标.以社会车流和公交车流能够获得的绿波带宽度之和最优为原则,确定出8种决策中的最佳决策,并对控制算法进行了验证.提出的信号配时优化方法不仅可以同时满足社会车流和公交车流需求,还可以实现绿波带最大化.

考虑行人过街的地铁站邻近交叉口公交优先信号控制方法

为了充分考虑行人过街对地铁站等大型公共设施邻近交叉口公交优先信号控制的影响,解决传统公交优先信号控制方法未考虑行人过街延误,造成行人滞留交叉口时间过长影响交通的问题,提出了综合考虑行人过街、公交车辆和社会车辆乘客延误情况的优先控制方法。根据人流和车流情况将交叉口交通状态分为人多车多、人多车少、人少车多和人少车少4种不同状态。针对前3类交通状态分别建立以道路通行能力最大化和公交乘客、社会车辆乘客以及过街行人延误变化最优化为目标的双层规划模型和以交叉口延误变化效益最大化为目标的多目标规划模型,并利用遗传算法进行求解。通过实测数据对比了采用该方法前、后公交乘客延误、社会车辆乘客延误、行人过街延误的变化情况。研究结果表明:该方法能在少量增加公交乘客和社会车辆乘客延误的情况下,大幅减少过街行人延误;相较于传统公交优先信号控制方法,在人多车多时采用该方法行人延误可减少59%,人多车少时行人延误可减少41%,人少车多时行人延误可减少195%;实测结果验证了该方法的有效性,其更具公平性并更符合实际,能够获得最大延误效益。

短时预测下单点自适应公交信号优先控制方法

为改善单点自适应公交信号优先控制存在的配时方案滞后问题,首先依据短时预测的交通流量计算交叉口各相位未来时段所需的最短绿灯时间;然后以公交车准点车头时距和公交车载客率为指标优化公交权重,并以最小化公交车平均等待时间为目标构建目标函数,既减少非执行相位增加的延误,又提高执行相位公交的优先通行率.仿真实验结果表明:通过短时预测方式,能够获得交叉口交通流发展趋势,合理分配各相位的最短绿灯时间,有利于优化相位配时模型的计算精度,减少交叉口人均延误和车均延误.

实际信号机公交优先控制策略效益分析

鉴于目前对实际信号机的公交优先策略研究较少,为了对优先策略应用后产生的效益进行评估,引入公交优先硬件在环仿真技术,对西门子2070与海信SC3080两款信号机的公交优先策略进行仿真.同时设计了4组信号配时方案,测试公交信号优先控制参数不同程度的优化对公交信号优先执行效率的影响.最后,以实际交叉口为例,仿真对比两款信号机的公交优先策略在不同交叉口的应用效果.实验结果表明,方案3、4所提出的方法可提高信号机公交优先控制参数的优化精度,减少公交信号优先对非优先相位其他社会车辆运行的不利影响,保证交叉口公交车辆与社会车辆运行效率的合理平衡.

一种基于公交优先的变相序交通信号多相位模糊控制方法

本文提出基于公交优先的变相序交通信号多相位模糊智能优化控制方法。在相位的选择上考虑相位的车辆排队长度和乘客量,使乘客量多的相位优先,采用了模糊控制方法获得绿灯增益时间。仿真实验分析表明,与传统模糊控制方法相比,本文的方法能更有效地减少公交车延误。

城市公交信号优先控制系统的设计与应用

近年来我国各大、中城市的交通体系大都面临着机动车保有量大规模激增和道路交通设施发展相对滞后的严重矛盾,导致城市交通拥堵频繁、运行效率低下、市民出行时间延误,为了解决以上问题,提出城市公交信号优先控制系统的设计与应用,本文提出一种公交信号优先控制系统,以此来提高公交车辆的通行效率,提高公交车辆准点率,减少公交车辆的路口延误,达到均衡路网车辆分布,减少道路交通拥堵,创造文明健康交通环境。

干线信号协调背景下的网联公交实时优先控制方法

为解决公交优先可能破坏干线协调并影响社会车辆行驶效益问题,建立了网联环境下配合干线信号协调的实时公交优先控制方法。该方法包括三个步骤,提出了路段速度引导算法服务于还未到达交叉口范围的网联公交,使其尽量在绿灯期间到达停车线;进一步在其到达交叉口范围时进行公交优先申请的生成,同时计算出协同的速度引导和驻站控制策略;最后在满足公交优先申请的前提下以社会车辆延误最小为目标优化信号配时方案,实现速度引导‒驻站控制‒信号优先一体化控制。实验表明本方法能有效配合已有信号协调,同时满足公交优先需求和保障社会车辆行驶效益;案例分析表明采用路段速度引导算法和公交优先生成算法能明显提升公交不停车率;而敏感性分析表明更长交叉口控制距离有利于降低公交延误。

公交优先信号控制优化方法

根据信号交叉口理论,在以往信号延误研究的基础上,考虑到公交车辆平均载客数远大于社会车辆平均载客数,以减少交叉口人总延误最小为系统优化目标,分析并推导了公交优先信号控制优化模型,并用具体的实例说明了公式的用法。研究结果表明,交叉口人均延误减少量与公交车流率及优先时间的长短有关。运用该优化方法能够明显降低交叉口的人均延误,有效保证公交车的准时性,是减少公交车延误的一种可行、有效的方式。

基于模糊控制的公交信号优先控制方法研究

面对城市公共交通优先发展中遇到的交叉口公交信号优先控制问题,以降低交叉口人均延误和公交车延误为目标,提出了基于3层模糊控制器的交叉口公交信号优先主动控制模型,通过改进针对车流交通需求强度、相位放行顺序、绿灯时间优化的3层模糊推理控制器,最终输出相位绿灯放行时间延长和相序提前2种控制策略。仿真算例分析表明,与普通固定配时控制相比,公交车平均延误和人均延误分别降低27%,14.2%;与公交信号优先感应控制相比,公交车平均延误和人均延误分别降低13.7%,21.7%,说明了所提方法的有效性。

BRT线路公交信号优先协调与控制方法研究

快速公交是解决城市交通问题的有效手段,公交信号优先对于提高快速公交运营效率具有重要作用.具备公交优先功能的快速公交沿线路口协调控制有较高的复杂性,为此,本文提出了一种关键参数抽取方案.针对快速公交全线路路口信号优先控制,给出了定周期下优先感应控制方案和优先评估体系,通过分时段遗传算法实现了信号控制参数与车辆调度参数的协调优化,达到了公交优先与社会车辆理想通行的综合最优控制效果.以北京市南中轴BRT为例,应用VISSIM交通软件进行仿真,通过与其它多种控制方案优先效果的比较,验证了本文方案良好的控制效果.

考虑排放因素的公交优先信号控制优化方法研究

以4相位单交叉口为研究对象,保持信号周期不变的情况下,以减少人的总延误和交叉口区域尾气排放量为目标,通过改变各相位绿灯时间来建立优化模型。运用粒子群算法对模型求解。仿真算例表明,此方法在降低交叉口区域人总延误的同时,减少了该区域内机动车尾气排放量,在保障车辆正常通行的情况下改善了环境质量。

基于汽车电子标识的公交信号优先控制技术研究与应用

随着天津市机动车保有量的不断增加,城市交通拥堵问题日趋严重,但天津市中心城区路网密度已经很高,不能通过新建道路来解决交通拥堵问题。根据多年的交通管理经验,实施公交优先对缓解城市交通拥堵具有显著的效果。依托汽车电子标识射频识别技术手段开发了公交信号优先控制软件,实现了软件与SCATS交通信号控制系统的接口对接,通过试点测试取得了良好的应用效果,实现了公交车在路口的优先、快速通行,进一步提高了公交车通行效率,有效缓解了城市交通拥堵问题。