双十字路口交通灯控制Stateflow和App Designer仿真

为培养学生能够独立从事自动化相关领域的工程设计、应用研究,解决自动化领域复杂工程实施过程中遇到的关键技术问题,以双十字路口交通灯为研究对象,为计算机辅助建模与仿真类课程设计了一个综合性教学案例。教学案例主要内容为双十字路口Simulink/Stateflow建模与基于Matlab App Designer的交通灯控制可视化仿真。通过此教学案例的实施,明显提高了学生对Matlab的综合应用和工程设计能力,并为后续课程“单片机原理及应用”和“电气控制和PLC”作铺垫。

大规模智慧交通信号控制中的强化学习和深度强化学习方法综述

当前在交通信号控制系统中引入智能化检测和控制已是大势所趋,特别是强化学习和深度强化学习方法在可扩展性、稳定性和可推广性等方面展现出巨大的技术优势,已成为该领域的研究热点。针对基于强化学习的交通信号控制任务进行了研究,在广泛调研交通信号控制方法研究成果的基础上,系统地梳理了强化学习和深度强化学习在智慧交通信号控制领域的分类及应用;并归纳了使用多智能体合作的方法解决大规模交通信号控制问题的可行方案,对大规模交通信号控制的交通场景影响因素进行了分类概述;从提高交通信号控制器性能的角度提出了本领域当前所面临的挑战和未来可能极具潜力的研究方向。

基于遗传算法与蝠鲼觅食算法的信控优化策略

主要研究智能信控优化策略,以提高城市干线平面交叉口的通行效率,同时,创新提出一种信号灯智能调控算法,相应算法融合了遗传算法优化的模糊控制和改进的蝠鲼觅食算法的优点。该方法通过对车流量与排队长度进行分级,利用遗传算法对偏差量化因子进行寻优,并根据模糊规则确定周期。在对蝠鲼位置进行多次寻优后,取得最优值,实现信号灯的动态调控。此外,运用VISSIM软件在真实运行的道路交叉口对算法有效性进行仿真验证,测试结果表明该算法满足交通管理要求,策略具备可行性。

基于车路协同的智能交通信号灯优化控制策略

交通拥堵、交通事故、公共交通不便及空气污染等已成为制约城市交通发展的主要因素,解决城市交通问题已成为智能城市建设的首要任务。利用车路协同技术搭建车辆和信号灯之间的通信通道,及时收集车辆的实时状态、位置信息、道路的拥堵情况和交通流量等信息,通过车辆和道路设施之间的信息交互系统实现自适应的交通信号控制,达到信号灯的精细化控制和智能化管理。基于车路协同的智能信号灯优化控制策略是一种新型的交通信号控制策略,通过实时采集车辆信息、实时监测交通流和调整信号灯,达到交通信号灯优化控制,对全面提高城市交通效率、安全性和环保性,解决城市交通拥堵等问题具有很好的针对性。

基于Multisim交通信号灯控制器的设计与仿真

交通信号灯控制器通过控制十字路口红、黄、绿灯的亮灭,来指挥车辆和行人的安全通行。基于Multisim14仿真软件,结合实际需求,对十字路口交通信号灯控制器进行设计。倒计时计数模块采用两片减计数器件74LS192和三片8路同相三态双向总线收发器74LS245控制十字路口红、黄、绿灯的亮灯时间;D触发器与三态输出四总线缓冲器74LS125、门电路集成芯片74LS00、74LS04等组成主控电路,对红、黄、绿3种信号灯的工作状态进行转换。与传统的电路设计方法相比,运用Multisim软件设计电路具有省时、低成本、高效率的优势。

基于车流量的交通信号灯智能控制系统研究

城市汽车保有量的增加使得十字路口采用固定时间进行控制交通信号灯的方式不能达到良好的疏导效果,基于不同方向车流量提出交通信号灯智能控制算法。根据车流量的大小动态调整不同方向绿灯的分配时间,确保车流量越大,该方向绿灯通行时间分配越长,实现十字路口交通疏散的目的。将提出的控制算法应用于仿真试验中,结果表明该算法能够动态调整不同方向绿灯分配时间,实现了对交通信号灯的智能控制,对缓解城市道路的交通拥堵具有一定的实际指导价值。

交叉口相位自适应信号控制优化方法

目前对交叉口信号控制问题的研究大多基于固定的相位相序方案,或在几种特定的相位相序方案中进行选择,难以适应交通流的时变特性,在交叉口交通流不均衡的情况下无法充分发挥交叉口的运行效率。针对该问题,提出一种交叉口相位自适应信号控制方法。首先根据交叉口交通流之间的冲突关系,构建了交叉口信号相位集。结合信号控制领域知识,形成了对交叉口相位相序方案、绿灯时长方案及相关约束的数学描述。在此基础上,建立了交叉口相位自适应信号控制的双层规划模型。上层规划以车辆的释放量最大为目标,以相位唯一性约束、车流连续性约束、周期完整性约束为约束条件,对相位相序方案进行优化。下层规划以车辆释放效率最大为目标,以车流最小、最大绿灯时长为约束,对相位绿灯时长进行优化,并将结果返回上层规划。通过上、下层之间的交互,实现对相位相序及绿灯时长的同步优化。为验证方法的有效性,在交叉口非饱和、饱和、过饱和状态下,将该方法与定相位控制、NEMA双环相位结构控制、基于排队长度的贪心控制等方法进行了对比。结果表明:在交叉口不同状态下,与其他方法相比,该方法在车辆释放效率、平均停车延误、平均停车次数、交叉口排队长度等方面均表现出一定的优越性。

智能交通信号灯动态控制研究

针对现今市内各交通路口交通信号灯仅靠传统的轮流放行导致路口通行效率低下的问题,文章提出依靠路口摄像头图像识别技术,根据各路口排队车辆动态数据,智能控制放行路口方向以及时长。考虑到人们想尽可能少的排队,同时又不想自己排队长度远远大于别人排队长度,文章综合考虑了路口排队总和最小化以及各方向排队长度方差最小化,将两个因素加权求和,使最终结果最小化的控制策略即为最优策略。为了跟轮流通行策略做对比,文章根据实地观察,用计算机生成相仿的模拟数据来计算对比,从而实现智能交通信号灯的最优动态控制策略。

隧道照明的设计方案与施工质量控制分析

阐述高速公路隧道照明方案的特点,存在的问题,照明设计方案与施工对策,包括设计方案的优化、施工质量的对策、过程工序管控及细节完善,使用PWM信号调整和控制LED隧道灯组的运行。

相位相序安排与交叉口设计之间的关系

交叉口信号控制中,相位相序的安排与交叉口设计之间存在着非常密切的关系,两者之间需要相互协调、相互适应,才能充分发挥交通信号的效益。目前,由于交叉口设计与相位相序安排不适应造成的交叉口时空资源损失和事故隐患越来越多。另外,多数交通控制系统中对相位相序的优化考虑较少,更少涉及与交叉口设计相适应的调节方法。随着交叉口设计在中国的普及,它的不适应性也会凸显。因此有必要进一步研究两者之间的关系,以更大限度地提高交叉口通行能力利用率,减少事故隐患,同时为智能交通信号控制系统提供优化根据。

智能交通信号机的设计及其实现

针对我国混合交通流的特点,利用AVR128单片机设计了一种智能交通信号机,给出了信号机各模块的硬件设计方案和软件设计流程图。该信号机采用模块化设计思想,具有硬件自检测和软件抗干扰功能,可实现单点自适应控制和区域协调控制等多种控制方式。实际使用表明,该信号机具有较强的稳定性和通用性,可有效适应我国的混合流交通状况。

基于VISSIM的“交通管理与控制”实验课程设计

为加强学生对理论知识的掌握和应用以适应复杂的交通实际和交通科技,需要进行科学合理的交通管理与控制课程实验设计。在对课程内容及重难点分析的基础上,确定平面交叉口的管控作为实验内容,并提出了基于交通仿真软件VISSIM的人工设计与计算机仿真相结合的实验方法,给出了具体的实验设计案例包括科学的实验步骤以及实验结果分析内容,最后展示了多年的教学的应用效果。

城市道路网络多交叉路口交通信号实时优化控制模型与算法

城市道路各交叉口交通信号的实时管理和控制直接影响了整个城市的交通拥挤。以武汉市武昌区各主要交叉路口的交通信号控制问题为背景,构造了交通网络中以多交叉口滞留的车辆数最少为目标的优化模型,用遗传算法对其进行了仿真数据求解,得到了实时控制的配时方案,并与固定周期固定绿信比方案进行了比较,结果表明该模型和算法对交通信号实时控制是非常有效的。

城市道路交叉口信号控制中的黄灯问题

黄灯是保证信号过渡期间交叉口安全和效率的重要灯色。我国现有交通法规对黄灯信号规定不够明确,交通管理部门在黄灯时长设置上缺乏统一规范并存在执法误区。以黄灯启亮时接近停止线的车辆为对象,在减速停车和不停车通过两种选择下,研究驾驶人行为、车辆运动情况以及如何正确决策。同时,分析＂黄灯困境＂产生的原因,并给出消除方法。指出黄灯时间不宜过短或过长,综合比较德国、美国、日本黄灯时长计算方法并结合我国实际,建议根据道路限速确定最小黄灯时间：道路限速为行〉≤交440通0~7法k0m规k.mh对.-1h时黄-1时取灯取3的4s规,s道。定路建改限议为速现：＂黄灯亮时,接近停止线的车辆,可以安全停车的应停车,无法安全停车的应继续通行,但须在黄灯时间内通过停止线＂。

交通控制中展宽段设计与信号配时的优化

针对展宽段设计与信号配时之间互相影响和制约的问题,本文提出了优化配时依据和相位相序的解决方法.分析了展宽段设计与信号控制之间的内在联系;提出了交叉口无空间限制条件下展宽段的设计思想,既应满足信号控制需求又要保证排队车辆不发生溢出,且要尽量减少对对向出口道车辆通行的影响,基于此思想综合运用交通控制理论及交通流理论建立了展宽段长度的计算模型;当交叉口空间受限制时,针对直左车流间无相互干扰的情况,提出了以当量饱和流率作为信号配时依据的控制思路,而对于直左车流间存在相互干扰较严重的情况,提出了优化相位相序的控制策略,结合韦伯斯特理论建立了以延误最小为目标的非线性优化模型,并采用遗传算法求解相关参数.最后利用VISSIM仿真软件对提出的方法和模型进行了模拟验证.

考虑上游交叉口信号设计的排队长度计算

排队长度是拥挤道路或短距离交叉口交通设计或信号控制重点考虑的交通评价指标之一.针对传统排队长度计算仅考虑单个交叉口交通运行参数的不足,构建了综合考虑上下游交叉口交通运行参数的排队长度计算模型.该模型以交通波理论为基础,综合考虑了上下游交叉口的信号设计、转向流量、路段长度,以及相位差等因素,通过各相位最大排队长度状态点的时空演化计算,得到了交叉口最大排队长度计算方法.经VISSIM和SYNCHRO等交通软件的对比分析表明,模型具有较高的计算精度,可定量分析上下游交叉口各交通要素对排队长度的影响,适用于关联交叉口的交通设计优化或拥挤路段的实时信号控制.

信号控制交叉口左转相位协调设计方法

基于左转交通流的路径分析,给出了相邻交叉口左转相位协调优化的约束条件,包括流量守恒、绿灯最大最小时间、饱和度和周期时长等.考虑不同左转相位设置模式,建立了相邻交叉口间通行能力差计算模型.在此基础上,以通行能力差最小为目标,提出了相邻交叉口左转相位协调设计模型.最后,基于两个实际交叉口的几何条件和交通流数据,采用车均延误和最大通过量为指标对比分析了交叉口现有方案、Synchro优化方案和本文模型优化方案的信号控制效益.结果表明,基于本文模型的相位方案,能降低各交叉口间的通行能力差值,并有效降低交叉口群的车均延误,提高交叉口群整体通行能力,同时该协调设计方法对整个系统的负面影响较小.

环形剖口灯控平面交叉路口设计理论与实践

以海南省海口市海秀路—港孚路交叉口为例,探讨环形剖口灯控平面交叉路口的交通组织特点与设计理论和方法,并与常规灯控环形交叉路口方案进行比较,分析环形剖口灯控平面交叉口的特点和适用情况,并探讨在环形剖口灯控平面交叉口研究上存在的问题,指出对其通行能力和服务水平的计算和研究尚处于初期阶段,诸多参数还有待在实践中验证.

基于单口放行的四路环交信号控制优化方法

对四路环形交叉口单口放行方法进行了深入研究。以充分利用环形交叉口时空资源为目的,从相邻进口和环道梯形存车区域2方面,提出了2种优化的四路环形交叉口单口放行信号控制模型。并分别对2种优化信号控制模型的信号相位进行了协调设计,给出了相位协调时差计算的详细步骤,对原有周期模型进行了改进。在比较分析2种优化信号控制模型延误的基础上,对2种优化信号控制模型的适用条件作了初步探讨。最后以襄阳市襄城区檀溪路/长虹路四路环形交叉口为实例,验证了提出的优化信号控制模型的有效性。

基于WSN的智能交通灯控制系统设计

针对多路口的交通信号灯控制问题,提出了基于无线传感器网络的两级组织结构,搭建了交通信号灯控制平台。利用传感器节点收集的交通信息,结合模糊控制方法,实现了交通信号灯的无线智能控制。仿真结果表明,该控制器是有效的,其控制效果优于传统的控制方法。