基于Synchro系统的单点交叉口交通信号优化

单点交叉口作为路网中的一个小单元,设置合理的信号配时方案,能有效提高路口通行效率,避免节点拥堵向路网扩散。首先,分析Synchro 8.0系统中的交通信号配时和相位优化模型;其次,以交叉口总延误、停车次数、服务水平和燃油消耗等综合指标对交叉口进行信号优化;最后,以深圳市龙岗区五和大道—贝尔路这个典型的十字型信号交叉口为例,使用延误和停车次数等性能指标对路口进行全面优化。经Synchro系统优化后,交叉口总延误由686.0 s下降到555.3 s,降低了19.05%;燃油消耗由503 L下降到440 L,优化率为12.52%;CO排放由9296 g下降到8156 g,优化率为12.26%;VOC排放由2156 g下降到1892 g,优化率为12.24%;NOx排放由1808 g下降到1587 g,优化率为12.22%。交叉口的整体服务水平由F级上升到了E级。仿真结果表明,应用Synchro 8.0系统可以有效提高交叉口通行效率。

一种单点被动公交优先控制算法及其效益评价

分析了周期时长与交叉口人均延误、车均延误指标的关系,确定了周期时长的计算方法;为进一步减少人均延误,提出了在不发生拥堵前提下根据各相位乘客数量分配富余绿灯时间的绿信比优化方法;最后采用算例验证的方式,分别计算了当交叉口实施单相、多相被动公交优先前后的交叉口效益,并与无公交优先控制方案进行对比分析,结果表明:被动公交优先算法的控制效益与公交优先相位数存在密切关系,当优先相位数较少时,该算法能有效减少交叉口人均延误.

单点定时信号最优控制模型及仿真分析

针对以往基于Webster和HCM信号配时优化方法的缺点,提出了一种基于信号灯组、考虑行人和自行车绿灯间隔约束、使用微观仿真多种评价指标作为优化目标的单点固定信号优化方法,并且提出了模型求解算法。然后使用VC++调用VISSIM的COM接口对一个实际四叉路口分饱和和非饱和条件下做大量仿真试验,根据仿真结果对得出模型的有效性及一些有价值的结论。

单路口交通信号多相位实时控制模型及其算法

针对城市道路交叉口的交通流特性,对单路口交通信号多相位实时控制的模型和算法进行研究.首先提出一种改进的单路口交通信号多相位实时配时模型,该模型可反映交叉口交通状况的实际需求.同时,采用能随交通需求的变化而实时变化的加权系数,将交叉口3个优化目标函数转化为单目标函数优化的问题.为提高模型的计算速度以及降低交叉口信号机的单机计算量,采用蚂蚁算法中的精英蚂蚁寻优策略求解模型.最后,以伪代码的形式设计了求解该问题的程序流程,并通过一个实例验证了模型及其求解算法是合理的和有效的.

过饱和状态下的单交叉口最小延误信号周期模型

由于现有单交叉口信号配时方法主要适用于低饱和交通状态,本文以过饱和交通状态作为研究对象,利用定数理论分析了信号交叉口进口道的车辆到达与驶离规律,建立了信号周期与延误时间之间的数学模型,推导了单交叉口最小延误的信号周期计算公式.以某个四相位交叉口为例,针对3组不同流量比的过饱和交通状态,分别获取了延误时间与信号周期之间的变化曲线,计算了最小延误所对应的最佳信号周期,并利用VISSIM微观交通仿真软件,仿真得到了3组不同流量比情况下的延误时间.仿真结果表明:在各组流量比设置下,延误时间的理论计算值与仿真实验值相一致,有效验证了该模型的准确合理性,为解决过饱和状态下的交叉口信号配时优化问题提供了理论指导依据.

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.

单点自适应控制策略回顾与展望

阐述了单点自适应控制策略的基本内涵,回顾了典型单点自适应控制策略的技术特点,分析了存在的主要问题.为了进一步深化单点自适应控制策略的研究,应借鉴社会公正的规则体系建立相位切换决策方法的一般设计原则,将相位结构设计视为相位切换决策方法设计的首要工作,宜遵循通行权利保证、通行机会平等、通行时间分配和弱势群体补偿4项原则,设计相位切换决策方法的优化模型和逻辑规则.

局部拥挤条件下单点自组织信号控制方法

针对已有交通信号控制方法难以有效疏导拥挤交通流的现状,以感应线圈检测器采集到的实时数据为拥挤识别的基础,以拥挤流向放行车辆数最大为目标,提出了一种无信号周期、无固定相位相序限制的单个交叉口自组织信号控制的基本原理,研究了候选信号相位集、各流向权重、等待时间上限的确定方法,设计了局部拥挤条件下单个交叉口的自组织信号配时方法,并以VISSIM为工具进行了模拟验证和对比分析.结果表明,所提出的方法能够改善局部交通拥挤的疏导效果.

单路口低饱和交通流的多相位混沌控制仿真研究

交通流是一个复杂的动态非线性系统,有时会出现混沌现象,混沌交通流的表现形式是交通无序状态。对混沌交通流,模糊控制受其原理限制,缩短延误时间的控制效果不佳。本文以低饱和交叉口信号控制问题为研究对象,提出了针对混沌交通流的实时混沌引导控制方法,并设计了相应的混沌控制器。利用MATLAB软件完成的仿真表明,混沌引导控制能将无序的交通流有序化,降低延误,增大道路通行能力,其效果优于模糊控制。

嵌入式单点自适应信号控制系统软件设计

将嵌入式技术应用于单点信号控制系统中,不仅可以实现信号控制机对配时方案的自适应优化,还可以通过远程控制中心对路口控制状态进行监控,为后续将其嵌入到先进的城市交通控制系统中奠定坚实的基础。文中在分析嵌入式单点自适应控制系统总体构架的基础上,基于嵌入式Linux开发平台,着重于对嵌入式控制单元中自适应控制优化算法的流程设计,以及控制中心监控终端软件的实现,并对系统的后续开发升级进行了展望。

考虑瞬时停车延误的信号灯闭环控制策略研究

提出一种基于瞬时停车延误的孤立交叉口信号灯闭环控制策略.以交叉口瞬时停车延误总量作为控制参量,其值达到阈值时实时切换交叉口信号灯状态,把信号灯绿灯信号分配给需求最高的道路,不再有信号灯周期的概念.在车流量400～800辆/h变化的情况下,进行了传统的Web-ster周期控制和新策略控制仿真对比实验.仿真结果表明:新策略控制条件下,车辆平均通行时间明显小于传统控制策略,在800辆/h的流量下,仅为传统策略的44%;该策略对控制阈值不敏感,当流量为800辆/h时,车辆平均通行时间最大相对误差仅为11%;该策略获得的多组平均通行时间具有较小的方差,当流量为800辆/h时方差仅为0.895s.

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。

一种感应信号控制的改进方案及其仿真研究

提出一种改进的感应信号控制算法,并以交叉口平均车辆延误以及平均排队长度作为评价控制算法的指标,采用Paramics为仿真软件;将该算法与传统感应信号控制算法及Synchro 7优化的定时控制方案进行仿真对比。仿真结果表明提出的算法改进效果十分显著,尤其是当交叉口交通流量较大、饱和度较高时,传统算法已经没有改进效果,而该算法改进效果依然显著。

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.

降雨天气单点交叉口交通信号控制优化方法

为优化降雨天气下单点交叉口交通控制的效率,引入了降雨修正系数,建立了单点交叉口交通信号配时方法;应用行动分析软件分析降雨天气交叉口处的高精度视频,以标定饱和流率、损失时间和到达车速等参数的变化特征,提出了饱和流率、损失时间与到达车速的降雨修正系数;建立了基于模拟退火算法的优化模型,计算了各降雨等级下的修正系数;构建了基于VISSIM仿真测试环境,评估了提出的模型优化降雨天气下单点交叉口交通信号控制的效果,分别比较了采用优化后参数的定时配时与感应配时对采用原参数的定时配时方案的交通运行效率。分析结果表明:小雨、中雨与大到暴雨天气下的平均车头时距分别比正常天气增加了0.314%、1.256%、2.871%,平均损失时间分别增加了1.042%、2.829%、3.424%;在流量低于600pcu·(h·lane)-1时,改进的感应控制方案效果较好,比采用原预设参数方案的车均延误降低了12%～23%;当流量高于600pcu·(h·lane)-1时,采用改进的定时控制方案效果较好,车均延误比原方案降低13%～25%,并可在临近饱和与过饱和状态时推迟锁死状态的产生,车均延误最低。

基于无线传感网络的单点自组织信号控制方法

为了解决传统环形感应线圈采集交通数据相对有限,已有交通信号配时方法不利于疏导拥挤交通流的问题,以无线传感网络采集到的交通数据为基础,提出了一种实时获知各股车流请求绿灯通行权急迫程度的计算方法,确定下一次发放绿灯通行权时应优先放行的车流;以拥挤流向放行车辆数最大为目标,从设计的候选车流组合集合中选择即将优先放行的车流所在的车流组合,根据设计的基于无线传感网络的自组织交通信号控制方法,为选择的车流组合分配绿灯时间;最后利用VISSIM软件对上述方法进行了仿真测试。结果表明:提出的方法改变了常规的控制模式,对快速疏导拥挤方向的车流较为有效。

面向混合交通的感应式交通信号控制方法

为解决城市道路混合交通场景中,依据机动车交通流进行信号配时的设计方法无法兼顾非机动车交通流,且可能降低机动车交通流运行效率的问题,提出了以单点优化方法以及感应控制原理为基础的面向混合交通的感应式交通信号控制方法。在实施感应控制流程之前,根据热成像检测器的实时数据,结合以交通强度为核心指标的单点优化方法确定各相位的基准绿灯时间;在基准绿灯时间的基础上,确定各相位的初始绿灯时间以及最大绿灯时间,作为感应控制阶段的关键参数。用实际数据对本文方法进行合理性分析,结果表明混合交通中非机动车流对交通状态具有一定的影响,可以通过考虑非机动车的影响确定感应控制中的关键参数。此外,还通过算例设计对所提混合交通强度指标进行了脱机验证,结果表明:考虑非机动车影响的混合交通强度指标较原有交通强度指标能够更好地反映交叉口状态,使单点优化控制下的交叉口车均延误下降了7. 69%;根据混合交通强度计算得到的感应控制的最大绿灯时间,可使调查路段的过饱和周期比例下降80. 77%。

基于导向车道实时利用率的单点全感应式信号控制方法

为了提高道路交叉口信号控制的性能,以典型的四路交叉口为研究对象,针对传统的单点全感应式信号控制方法无法充分利用绿灯时间特别是绿灯延长时间的问题,提出一种基于导向车道实时利用率的单点全感应式信号控制方法。利用Python调用VISSIM的COM接口,模拟多目标跟踪雷达检测器,采集交叉口各条导向车道内的机动车运行状态数据。从道路空间利用情况的角度出发,定义导向车道实时利用率概念,并在此基础上设计感应控制逻辑。仿真实验表明,在高负荷交通需求下,与传统基于车辆时距的控制方法相比,采用基于导向车道实时利用率的单点全感应式信号控制方法,交叉口车均停车次数通常小于1次,交叉口车均延误降幅超过10个百分点,交叉口通行能力明显提高。