车路协同下的无信号交叉口车辆通行调度策略

无信号交叉口车辆通行调度问题是智能交通领域的研究重点,由于车辆通行顺序决策问题的解空间随着车辆数增加而指数级增长,在保证实时性的同时找到较优通行顺序成为无信号交叉口通行调度的一大问题。针对该问题提出一种基于自适应蒙特卡罗树搜索算法的无信号交叉口车辆通行调度方法,采用分层式框架,上层集中式顺序决策,下层分布式轨迹规划。首先,建立基于冲突点的交叉口模型,将网联车加入到待搜索队列中,根据交叉口中的车辆通行特点设计通行顺序的蒙特卡罗树搜索流程,以总通行时间为指标建立评价函数,然后针对不同交通情景设计自适应探索系数及其他超参数,使算法在求解不同车辆数时以及搜索的不同时期保持最佳状态。轨迹规划环节以加速度二范数为目标函数,以速度、加速度以及始终点位置等为约束,建立最优控制命题求解车辆轨迹。最后,进行实验,结果表明该算法相较于其他算法在数值仿真和微缩平台实验中最大优化幅度分别达到33.42%和38.04%,为无信号交叉口车辆通行调度提供了一个有效解决方案。

相邻无信号交叉口车辆协同调度方法研究

随着车辆拥堵现象日益严重,如何提高交叉口的通行效率已经得到学术界的广泛关注。为充分地利用交叉口有限的物理空间资源,提出了一种相邻无信号交叉口车辆协同调度方法。首先,将交叉口划分为互不相交的物理空间资源,进而把交叉口车辆通行控制问题转化成资源调度问题。然后,基于Petri网构建了一个交叉口资源调度模型。为了避免车辆相撞,模型要求同一物理空间资源在同一时刻只能被一辆车占用。实验结果表明:到达率较低时,与采用传统信号灯的控制方式相比,无信号控制方式能有效提高通行效率;到达率较高时,交叉口发生拥堵。但与无协同的控制模式相比,相邻交叉口协同控制模式可以更好地缓解拥堵现象。

无信号交叉口车辆通行控制研究

为了克服传统信号灯控制模式下交叉口物理空间使用效率不高的问题,提出一种基于时间自动机的无信号灯交叉路口交通管理模型。将交叉口划分为互不相交的物理空间路权资源,采用时间自动机模型描述每辆到达车辆通过交叉口的动态过程,并在此基础上将交叉口内所有车辆的时间自动模型耦合在一起生成系统模型,在考虑安全性的前提下设计最大化交叉口通行效率的车辆调度策略。实验结果表明,较传统交叉口有信号控制方式,基于时间自动机模型的无信号交叉口控制方法更加充分地利用了交叉路口的物理空间,交叉口的车辆吞吐能力得到进一步提升。

无信号交叉口车辆调度方法研究

随着车辆数量的快速增加,交通拥堵问题变得日益严重.如何引导车辆安全高效地通过交叉路口已经受到了学界的广泛关注.已有的控制方法主要是在线优化信号灯的相位配比.然而相位之间的频繁切换会导致信号周期中黄灯时间占比的增加,进而降低交叉口的车辆放行能力.本文提出了一种基于车路协同的无信号交叉口资源调度模型,该模型将交叉口划分为互不相交的物理空间路权资源,并描述了各个路权资源之间的相互协同关系,进而将无信号交叉口交通控制问题转换为有限资源调度问题.在此基础上,构建最大化交叉口通行效率的目标函数,并求解车辆的最优通行序列.实验结果表明:较传统有信号交叉口控制方法,无信号控制方法有效减少了车辆的排队长度,提高了交叉口的车辆吞吐能力.

无信号交叉口网联车调度与分布式控制策略

针对多车道无信号交叉口,在高交通流量时易发生拥堵的问题,提出了一种适用于交叉口智能网联车(connected automated vehicle,CAV)通行的解决方案,将问题解耦成顺序决策和分布式控制两个问题。而车辆调度是方案中的关键点,对通行效率有很大的影响,且问题的复杂度是指数级。为解决该问题,提出一种基于队列评价模型的决策方法(queue evaluation spanning tree,QEST),将网联车存到的多个队列模型中,并以通行效率和车辆延迟建立代价函数,以此对队列进行评价,通过不断循环选择最佳的队列,优化车辆在交叉口的通行顺序,有效提升了通行效率。对第二个问题,提出一种分布式控制框架,使得车辆按预定顺序通过交叉口。结果表明,该方案在中高交通流量时能有效提升交叉口的通行效率并降低车辆延迟和能量消耗。

基于公交专用道的公交调度与交叉口信号协调研究

本文通过对公交调度及交叉口信号系统的研究,提出公交调度与交叉口信号协调理论,试图通过调整公交发车间隔使其更好的适应现有的路线上信号系统,减少公交车辆在交叉口延误时间。本文建立基于公交专用道公交车行程时间预测模型,并创建试验平台,验证了理论的可行性,对减少公交车辆交叉口延误,提高公交车辆运行效率有借鉴意义。

基于信号优先和滞站调度的BRT组合控制策略

合理的实时调度和信号优先控制是保障快速公交系统(Bus Rapid Transit)服务质量的关键.交叉口信号优先控制策略同样需要考虑到BRT车辆起停、公共交通乘客延误、社会车辆延误等相关因素.本文以北京快速公交一号线为研究对象,在建立交叉口整体延误损失函数的基础上,研究并提出了一种适用于快速公交系统的组合控制策略.该策略将交叉口优先控制方法(绿灯提前启亮、绿灯相位延长)和站台控制方法(滞站调度)进行组合优化,在使快速公交系统享有优先权的同时,降低其对冲突相位车流的影响,减少延误损耗,同时降低了乘客上下车时间等不确定性因素对系统产生的影响.本文最后针对不同路口交通状态下的优化组合控制策略进行了仿真验证.

无信号交叉口车流通行状况的混杂Petri网模型

为了准确表征无信号交叉口的车流通行状况,提出了基于混杂Petri网的车流通行模型。该模型将交叉口车流分成不同的优先级别,分别计算每个级别通过交叉口的车流量和排队车辆数,以此表征它们在交叉口的通行状况,其中车流通行优先级别用离散Petri网表示,车流在交叉口的连续通行状况用时延Petri网表示。仿真结果表明:该模型能够比较有效地描述无信号交叉口车流通行的基本特性,满足城市路网建模的需要。