基于浮动车轨迹数据的干线信号协调配时优化

为了提高城市干线的通行效率,缩短车辆在干线行驶时的平均延误,基于浮动车轨迹数据提出一种城市干线交通信号协调控制优化方法。该方法根据浮动车采集的时空轨迹数据,使用最大期望算法对混合车流(浮动车和其他车辆)到达率进行预测。结合信号状态,通过计算干线道路上、下行双向饱和度,以总延误最短为优化目标建立了干线协调配时优化算法,并采用遗传算法进行求解。以合肥市黄山路路段为例,比较无协调控制、传统定时协调控制和基于轨迹数据的信号协调控制。结果表明,所提供的方案可有效缩短干线交叉口车辆总延误,减少燃油消耗。

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%。

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。

干线信号协调控制下的公交优先研究

为了在干线协调控制下实现公交信号优先,提出了干线协调控制下的公交优先双层优化方法.上层为干线协调层,以检测到的社会车辆信息为依据,采用最大绿波带法,优化干线交叉口的公共周期、绿信比和相位差;下层为公交信号优先,以干线协调控制层的绿波带上下限为控制约束条件,在不破坏约束的条件下采用绿灯延长、红灯早断的公交优先控制策略,将公交优先融合到干线协调控制中.根据优化算法,建立公交优先控制流程,利用微观仿真软件Transmodeler进行了模拟验证.仿真结果表明:协调控制下的公交优先控制算法虽然会导致干线总体车均延误增加,但是能有效减少公交车辆延误和干线人均延误.

基于大数据支撑的干线信号协调控制综合评估

城市主干线拥堵问题日益突出,交通运输现状急需改善。干线信号协调控制是解决这一问题的有效方法,然而传统的控制方案集中于效率或安全的单一考量,无法实现系统的综合优化。基于太原市主干线的道路实测数据,提出了基于GPS数据检测的车辆行驶里程(vehicle miles traveled,VMT)估计方法,利用VISSIM软件和间接安全评价模型(surrogate safety assessment model,SSAM)搭建仿真体系,以延误和排队长度反应效率变化,以交通冲突表征安全特征,实现了效率和安全的综合评估。结果表明,与信控现状相比,单点控制方案和协调控制方案的综合优化程度分别提高了18.9%和26.1%,验证了协调信号控制方案的有效性。提出的优化方案提高了交叉口的服务水平和安全,为城市主干线的运营、规划和管理提供了借鉴和参考。

城市交通过饱和状态下干线信号控制优化的研究

随着我国汽车保有量和人均拥有量的不断增长,城市交通堵塞的问题日益突出。解决交通堵塞问题,最重要的是解决交叉通行饱和的问题,解决此问题需要依靠交通干线信号系统的构建与优化。现有的过饱和交通控制方法仍存在一些缺陷。文章通过控制绿色干线信号比、相序、相差、周期优化参数等变量,以车道长比和系统容量为优化目标,建立了平均车辆延误、系统平均队列交通干线信号仿真优化模型,并为优化模型建立一个实现框架。

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。

左转待转区对干线信号联控的综合影响

随着车流量的增加,交通负荷增大,多数城市在信号交叉口设置了左转待转区或实施干线信号联控,以达到缓解交通堵塞、提高通行能力的目的。但交叉口左转待转区的设置对干线信号联控的影响分析却少有研究。文章以信控方案相位相序的不同表征交叉口有无左转待转区的设置,提出了两种信控方案,利用VISSIM和间接安全仿真软件(SSAM)搭建综合评价体系,通过仿真结果,分析左转待转区对信号联控干线效率性和安全性的影响。结果表明:在实施信号联控的干线,设立左转待转区后,交通效率有所降低,交通安全情况有所增加。因此,在实施干线信号联控的交叉口应针对具体情况合理设置左转待转区,避免因盲目设置造成交通效率与安全的降低。

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.

基于车速引导和感应控制的干线协调优化方法

干线信号协调通常基于固定带速和时段性统计流量,但实际运行中,车辆的行驶车速和交通流量往往呈波动变化,导致信号方案与实际最优带速和交通流需求不相匹配,影响交叉口的通行效率。基于车路协同环境,运用Maxband模型,以绿波带宽最大、干线车辆延误、干线停车次数与次路方向延误最小为优化目标,建立了干线信号协调多目标优化模型,并采用改进的多目标粒子群算法对模型求解,获得协调路口全局控制方案参数;根据交叉口进口道车辆位置和信号状态提出了车速引导模型;根据干线交叉口进口道的车辆饱和度情况,应用感应控制策略在全局协调的基础上对各路口绿灯时间进行实时调整。仿真结果表明:优化模型将车速引导和信号协调相结合,考虑主线路口负荷度情况,动态调整绿灯时间,降低了交叉口处的延误和停车次数,有效提升了干线协调控制效率。

边路车辆出入条件下城市干线信号协调相位差优化

基于相邻交叉口之间的交通流特性,考虑了边路车辆在下游交叉口处排队、驶离对相位差的影响,分析了6种干线车流在下游交叉口处的到达、排队、驶离情况,分别确定了与各种情况相对应的相位差范围,并进行干线车辆延误分析,构建了干线车辆延误最小的相位差优化模型。选取南昌市赣江北大道的5个相邻交叉口进行模型验证,明确了交叉口间相位差与干线车辆延误的定量关系,确定了干线系统延误最小时的相位差。结果表明:优化模型可明显降低干线车辆延误,干线系统总车均延误减少了89.136%,可为后续研究边路车辆对干线信号协调的影响提供参考。

车联网环境下干线交通信号协调控制方法

针对目前车联网环境下仅进行车速诱导的干线协调信号控制方法存在的绿灯利用效率不高问题,借助车辆与基础设施间的双向信息交互功能,考虑车速诱导与信号控制方案双向优化,以形成饱和车队为目标,提出一种新的干线交通信号协调控制策略.在此基础上,定义每个周期每个交叉口处待处理车辆的到达时间范围;并对车辆延误和停车次数进行加权,形成一个综合性能评价指标(PI),以加权评价指标最优为目标,建立信号控制参数优化模型,并给出求解算法.案例分析表明:与仅进行车速诱导的干线协调信号控制方法相比,所提出的方法能使交叉口车均PI降低11.2%,验证了模型的有效性和可行性.从速度诱导区间、平均行程车速、交叉口间距等方面分析了优化模型的敏感度,确定了模型的适用条件,结果表明这些因素对信号控制方法的优化效果有显著影响.

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。

基于多属性群决策理论的干线公交信号优先方案评价模型

提出一种干线公交信号优先方案的多属性群决策评价模型。首先构建干线公交信号优先方案的综合评价指标,并对其进行标准化;然后每个决策者对所有公交信号优先方案所涉及的任意属性给出其最优(差)评价值,构成群体正(负)理想解,据此计算对每个决策者而言各公交信号优先方案相对该群体理想解的综合评价值;最后对每个决策者,以其对所有方案的最优(差)综合评价值作为相应分量,再定义群体正(负)理想解,得出决策群体对各方案的最终排序结果,实现干线公交信号优先方案的择优选择。

可变信号周期的干线公交分段绿波协调控制方法

干线交通信号协调控制是针对地面常规公共交通方式信号优先研究的核心内容之一。本文以提高干线公交的服务水平为目标,以干线公交分段绿波周期时变为研究对象,提出了一种可变周期的动态干线公交分段绿波控制算法。本文以一个单点交叉口为样本,比较了实施新技术前后的公交延误情况和社会车辆的延误情况。结合多属性决策理论提出了评估新技术使用效能的方法。通过一个具体算例对新方法进行了验证,验证结果表明本技术具有极好的工程应用前景。

考虑绿灯延长的干线公交绿波优化控制模型

针对绿灯延长控制策略使公交车辆在交叉口实际可通行时间大于社会车辆的事实,研究了考虑绿灯延长的干线信号协调优化控制模型。在MAXBAND模型考虑公交车运行速度和站点停靠时间的基础上,选择以绿灯起点作为绝对相位差的计算依据,结合最大延长绿灯时间改进对公交车辆的绿波带宽约束和时间-距离的几何关系约束,并使用Matlab求解改进模型相关参数。选取平均排队长度、社会车辆平均延误、公交车平均延误、平均停车次数和人均延误作为模型的评价指标,并使用Vissim软件对其仿真实验。实验结果表明,在无公交专用道且不考虑车辆排队影响的情况下,改进模型相较于在MAXBAND基础上考虑公交车行驶速度和靠站停车时间模型而言,5个评价指标均至少提升了2.87%;相较于MAXBAND模型而言,由于改进模型未考虑交叉口车辆排队情况,公交车平均延误增加了1.87%,但其他4个指标均至少提升了1.71%。

直左复线有轨电车干线可变带宽绿波模型

为降低有轨电车在交叉口的停车次数和交通延误,同时兼顾社会车辆通行效率,提出可容纳直行线路、左转线路有轨电车和社会车辆3类绿波系统的干线信号协调控制方法。设计直左轨道分叉交叉口的4种信号相位组合方案,构建社会车辆绿波系统、有轨电车直行线路和左转线路绿波系统的约束条件,以及3个绿波系统的交互性约束条件。基于可变绿波带宽优化模型,提出以社会车辆绿波带宽最大为优化目标的混合整数规划模型,并应用算例对所提模型进行有效性验证。研究结果表明:算例中有轨电车线路绿波带宽为10 s,社会车辆双向绿波带宽不低于34 s,最大绿波带宽为63.6 s。本文模型能够在满足直行与左转复线有轨电车绿波通行的条件下,为干线社会车辆提供最大带宽绿波,有效提升了直左复线有轨电车与干线社会车辆整体的通行效率。

干线协调优化模型与仿真

城市交通系统是一个随机复杂的大系统。研究单个交叉口取得的成果难以满足交通系统目前所面临的各种问题。因此,交叉口之间的协调控制是解决交通问题的一个重要突破口。本文提出了基于相位已占用绿灯时间最小的干线协调优化模型,实现了两个交叉口的协调控制。仿真结果表明,本文所提出的模型具有一定的适用性,优化后车辆的延误从41.9降为41。

专用道公交优先干线协调控制研究现状及展望

公交信号优先干线协调具有实施方便、效果突出等特点,在公交专用道连续性得到提升的前提下,进一步研究干线优先控制方法将具有更强的实际应用价值。在收集国内外交织区大量研究文献的基础上,从公交驻站时间预测、公交信号优先干线协调控制子区划分、公交信号优先干线协调控制、间歇式公交专用道等四个方面对国内外研究现状加以综述和分析,并针对后续可进一步工作研究的内容进行了展望。

广州市可逆车道实践经验及案例分析

可逆车道技术是用于道路通行能力资源调节的手段之一,国内城市对可逆车道的应用仍处于探索阶段。总结提炼可逆车道设置条件、设施要求、运行管理等方面经验,对可逆车道的推广应用显得尤为必要。广州在可逆车道的应用方面作了积极的尝试,并在解放北高架桥应用非对称交替放行法和干线信号协调控制策略为可逆车道的动态管控积累了宝贵的经验,验证了可逆车道运用于车道数为奇数的拥堵路段交通疏解是非常有效的手段。