基于深度强化学习的大型活动关键交叉口信号控制

大型活动举办时期,场馆周边路网的交通压力与日常交通运行状态存在差异,活动场馆周边关键交叉口的正常运行是保证大型活动顺利举办的重要因素之一,应采取动态的管控方式以达到提高关键交叉口通行效率、满足参与大型活动出行者交通需求的目的。为此,基于A2C(advantage actor critic)的强化学习算法,考虑大型活动背景下出行者数量大且大多采用公共交通出行的特点,在奖励函数构建过程中将车辆排队时间细分为出行者不同出行方式的车辆等待时间,通过引入参数,修正不同车型的奖励计算方法,使智能体在信号配时优化的过程中优先考虑大型活动参与者的出行需求。最后,以北京市首都体育馆周边大型交叉口为例,借助交通流仿真软件SUMO进行仿真实验,仿真实验结果证明,修改奖励函数结构后的A2C信号控制方法在控制效果上优于定时信号控制以及基于DQN(deep-Q-network)算法的控制方法,可以达到提高交叉口公共交通以及整体车流通行效率的目的。

基于模糊时序网络的城市路网关键交叉口识别方法

在城市路网拓扑结构和动力学过程的基础上,增加对其时序特性的考虑,提出适用于城市路网关键交叉口识别的模糊时序网络模型。首先,阐述一般时序网络的描述方法和超邻接矩阵时序网络模型的原理,分析其优势以及将其用于城市路网分析的局限性;然后,提出优化措施,一方面结合交通网络的功能特性,以动态交通参数构造单个时间步网络的层内交叉口交互强度模糊指标,另一方面借鉴并改进邻居拓扑重叠系数,对其进行模糊化处理,实现两相邻时间步网络层间交叉口关联强度的差异化表达;之后,在改进时间步层内、层间关联描述矩阵基础上,搭建模糊超邻接矩阵(Fuzzy Supra-adjacency Matrix,FSAM)时序网络模型(FSAM模型);最后,以某城市核心区域147个交叉口构成的路网数据验证模型有效性。结果表明:以时序网络模型分析交叉口重要性非常必要,以中位数表达交叉口在时段内的重要性排序更为可靠;FSAM模型对交叉口重要性的排名时间序列有阶段持续性特征,且相比于特定时间步下基于单一指标的关键交叉口识别结果具有更丰富的内涵;不同时间颗粒度下,FSAM模型对交叉口重要性排序的一致性较好,结果较为稳定。综上,该模型可供城市路网关键交叉口识别之用。

基于交通流运行特征的城市干线关键交叉口判别方法

缓解城市干线交通拥堵最直接的方法是进行干线协调控制,协调控制需要划分交通控制子区,而关键交叉口的判别是交通控制子区划分的关键。立足于交通流运行特征分析,选取交叉口饱和度、延误(服务水平)和行程车速等交通流运行指标,以无锡市梁清路为例,采取定量的方法,对干线关键交叉口进行判别。与传统的交通工程师凭经验判断,该方法更为科学合理,而且判别结果更为准确。

城市道路网关键交叉口识别研究

文中根据网络拓扑结构特征和交通流特征参数,构建系统、全面的评价指标体系,基于加权平均算法,建立城市道路网关键交叉口的识别模型,分析各交叉口的重要程度。实例分析表明,排序越靠前的交叉口越繁忙和重要。评价指标体系综合考虑了路网拓扑结构和交通流特征,并引入了流量传播率和拥堵传播率2个指标,最终结果能更好地反映路网中交叉口之间的相互影响关系。

改进K-shell算法的城市道路网关键交叉口识别

交叉口重要性不仅与自身属性相关,还受相邻路段属性的影响,针对城市道路网中关键交叉口识别方法准确率不足的问题,提出一种考虑城市道路网特性的改进K-shell算法。即在传统K-shell算法基础上,综合考虑交叉口及其相邻路段的结构特性与交通特性,提出交叉口重要度的概念,利用CRITIC法确定交叉口重要度中相关指标的权重系数,对城市道路网中的交叉口进行重要性排序。以哈尔滨市二环内道路网为例,构建级联失效模型,分析随着失效交叉口比例的增加,不同排序方法下的网络效率、网络最大连通子图比率、故障节点比率的波动情况,结果表明,改进K-shell算法能够更加有效地识别城市道路网关键交叉口。

城市交通信号控制系统关键技术

针对城市道路交通拥堵问题,概述了城市交通信号控制系统的组成、功能和特点;考虑交通路网复杂性,交通随机性和动态性等因素,提出了城市交通信号控制系统控制子区划分、自适应控制和交通流信息采集处理3项关键技术;重点描述了关键技术的模型和处理方法。最后通过实际案例验证了控制子区划分技术。

基于Paramics的城市主干道分段绿波协调控制研究

中心城区主干道是城市道路网的骨架,主要承担着联系重要交通枢纽、重要生产区、重要公共场所的任务,交通量大,任务繁重,单纯靠单点信号控制或传统的绿波协调已难以缓解其交通压力,应根据具体情况选择合适的交叉口作为关键交叉口,分方向、分段进行绿波协调,从根本上解决因为流向产生的交通问题。文中以云南省曲靖市寥廓南路为例,优化信号配时,采用对称式放行结合绿波协调控制,通过Paramics仿真软件进行交通仿真实验,结果证明采用分段式的单向协调控制对提高该类路段通行效率的效果更加明显。

路网中公交信号优先策略的定性分析

提出了公交车辆运行在社会车辆决定的长周期下是其延误的重要原因;非关键交叉口选择关键交叉口的长周期导致绿灯时间空闲,从而使得公交信号优先有了可以调节利用的绿灯时间的观点。通过推理的方式证明了公交信号优先效益不具有简单的叠加性的特征。并对各种公交信号优先策略的特点进行了比较,做出了关键交叉口公交优先可能导致交叉口周期变长,进而整体上破坏公交优先效益和社会车辆效益的推断。