一种考虑速度引导的路径信号协调控制模型

城市路径信号协调控制不同于干线协调控制,通常存在车辆转向行为,故需要对路径进行子区划分,而各子区相对独立,使路径控制缺乏连续性。因此,本文提出了一种考虑速度引导的路径信号协调控制模型,对各路径协调子区之间进行合理的速度引导控制。在此基础上,加入了路口转向系数及速度引导变量约束,对传统的干线绿波协调控制模型进行改进,得到可适用于城市路径的不对称双向绿波带宽模型。最后,以苏州市工业园区某日常通勤主路径为例,选取早高峰配时方案及流量数据,进行模型测试与仿真验证,相比于路径现状配时方案,本文模型所得到的路径总延误降低了10.8%,车辆总停车次数减少219次,占比6.7%,车辆平均速度提升了5.6%。

通用干道双向绿波协调控制模型及其优化求解

针对干道交叉口进口不同放行方式的实际需求,利用绿波协调控制中的时距分析方法,建立了通用干道双向绿波协调控制模型,设计了基于控制模型的信号配时优化流程,并利用混合整数线性规划方法实现了控制模型的优化求解.模型算法将不受进口放行方式与路段行驶速度的限制,能够遍历所有存在的最佳信号配时设计方案,且易于通过计算机编程实现其优化求解.算例分析表明,利用通用干道双向绿波协调控制模型进行交通信号协调配时设计,能够获得更为精确完整的最佳信号配时设计方案,具有较强的科学合理性.

经典干道协调控制信号配时数解算法的改进

遵循最大绿波带设计理念,利用干道协调控制中的时距分析图,结合实际算例,对经典数解算法在理想交叉口间距取值范围的确定、通过带宽度的计算、最佳理想交叉口间距的选取、以及各交叉口相位差的设置上存在的问题进行深入剖析,提出了基于公共信号周期允许变化范围的理想交叉口间距取值范围确定法则,给出了一种新的通过带宽度计算方法,建立了一条新的最佳理想交叉口间距选取原则。算例分析表明,改进后的经典干道协调控制信号配时数解算法能确保干道协调控制系统获得尽可能宽的通过带宽度,计算得到的最佳公共信号周期与通过带宽度也更为准确有效。

交通信号干线协调控制经典数值计算法的改进

对干线协调控制经典数值算法进行了深入分析,指出了经典数值算法的不足之处。提出了经过修正的绿波带宽度计算方法、交叉口信号相位差计算方法以及实际交叉口与理想交叉口的匹配方法。分析表明,利用改进后的数值算法能实现各实际交叉口与理想交叉口的最佳匹配,计算得出的绿波带宽度和各交叉口信号相位差也更加准确。

基于综合绿波带最宽的交叉口信号协调控制优化方法

针对传统绿波协调控制时只考虑公共绿波带最宽所存在的局限性,提出了一种优化相位差时兼顾协调范围内不同数量连续路口间的绿波带宽,进而使控制范围内绿波协调的综合带宽最大化的方法。设计了相应的控制目标函数,给出了应用图形法和试探法相结合的绿波带宽获取方法及优化流程。实例分析表明,虽然本文方法的公共绿波带宽相比传统控制方法有少量下降,但控制效果更优。

基于绿波带中心线交点的双向绿波控制图解法

为解决传统图解法在双向绿波控制设计中绿波带带宽窄、反复调整以及求解相位差误差较大的问题,提出一种基于绿波带中心线交点的双向绿波控制图解法。首先,分析交叉口的不同放行方式对绿波带中心线交点位置的影响,而绿波带中心线交点位置又能够影响绿波带的带宽;然后,提出寻找合适的绿波带中心线交点来提高绿波带带宽的原则;最后,给出图解法具体的步骤。实例分析表明:该图解法能够提高双向绿波带带宽,对交叉口采用不同的放行方式均具有较好的适用性。

基于动态规划算法的多带宽干线相位差优化

传统干线相位差控制或以车辆延误最小,或以绿波带宽最大为控制目标,未建立两者间的解析关系.为此,根据图解法与基于车辆到达率及驶离率的排队分析,本文建立了车辆延误与绿波带宽间的线性解析关系;提出以子绿波带内通过车辆数最大为控制目标,采用几何函数来完成绿波带宽分配,并利用动态规划方法求解,实现绿波带宽最大而延误最小的目标.最后,选取北京市通州区怡乐中路进行试验,与数解法相比,虽然本文方法所得绿波带宽不一定最大,但绿波带宽及正反带宽的分配能更准确地反映道路车流量的变化,使得车辆排队延误和绿波带宽同时得到控制.

组合放行下的干路交叉口协调控制优化

采用双层规划方法建立干线协调控制模型,模型以干线两相邻交叉口之间的行驶时间,关键流向的绿灯需求,交叉口绿信比,公共周期时长等参数为基础和约束,对干线协调控制信号方案进行优化,优化参数包括交叉口放行方式、各交叉口绿波起始和终止时刻以及双向绿波带宽,实例求解计算及仿真验证显示,本方法可以应用于干线绿波控制的优化设计.

城市交通干线双向绿波带控制技术研究

针对目前大部分中小城市交通干线拥堵现象和道路现有的交通信号设施设备,提出1种定时双向绿波协调控制策略。通过对城市干线交通控制策略及其控制方法的研究,在MaxBand核心模型的基础上,以双向绿波带宽和最大为目标,引入启动清空时间,利用LinGo软件计算模型获得更精确和符合实际的相位差,保证了绿波带宽的有效性,降低了车辆停车率和平均延误时间。实际应用表明该方法能有效改善主干线的交通运行现状。

基于速度波动区间的双向绿波优化控制方法

针对现有干线交通信号绿波控制方法采用平行等宽的绿波带宽,无法考虑相邻交叉口间交通流运行速度波动性的缺陷,引入了基于路段速度波动区间的不等绿波带宽,提出了干线交通双向绿波优化控制方法.该方法在满足非绿波相位交通需求的前提下,以相邻交叉口之间的绿波带宽最大化为优化目标,通过构建带宽最大化模型,调整相邻交叉口之间的相对相位差,并以重叠度检验为约束条件,防止了绿波带断层现象的产生,进而实现了干线道路交通信号的双向绿波控制.以昆山市长江路为例,基于效率层面的评价指标对提出的干线交通双向绿波优化控制方法性能进行评估,结果表明:该方法较之传统的绿波控制方法在绿波带宽方面增加了11.8%,在交通延误和车辆排队长度方面分别减少了15.34%和10.86%.

基于碳排放的城市干道信号协调控制

以福州市仓山区金山大道上3个重要节点为研究对象,以碳排放和路段总延误为评价指标,应用Synchro交通仿真软件进行信号协调控制优化设计,实现了交叉口碳排放最小的交通管理策略。研究结果表明:信号协调控制比现状单点信号控制方案的碳排放和路网总延误分别减少了9.6%和13.5%。可见,干道信号协调控制能有效减少碳排放,并提高交通流的运行效率。

绿波信号配时的物理结构分析计算法分析

提出城市主干路协调控制系统参数的道路物理结构分析计算法。通过分析道路线性物理结构与车流时空之间的联系,利用绿波带宽和绿波时间间隔系数值δ两项指标进行相位差配时和周期时长的选择,拓宽绿波带宽,提高绿波系统效率,减少交通延误,为解决主干道绿波协调控制信号相位差配时提供了新的理论和新的计算分析法。

绿波协调控制方案的速度区间适应性分析与评价

针对实际行驶车速的不确定性,分析了行驶车速变化对交通信号绿波协调控制方案实际效果的影响;通过确定行驶速度的正常变化区间,设定绿波协调控制平均设计车速,生成干道绿波协调控制备选方案;根据速度分布下的绿波带宽期望评价备选方案,并对方案进行优选.算例分析与仿真实验结果表明,该方法考虑了干道不同行驶方向行驶速度的变化范围与分布情况,可依据行驶速度的数据样本与概率分布,在多个备选方案中优选出一套面向行驶速度区间需求的最佳绿波协调控制方案,实现了交通信号协调控制方案风险的量化评估,提高了干道绿波协调控制方案的适应性与鲁棒性.

绿波协调控制的子区动态划分算法

为了提高子区划分的效率,本文提出了一种基于绿波协调控制的二次划分子区的模型.首先,根据距离、流量和周期3原则,提出基于可协调度的粗划分指标对子区进行初次划分.然后,在最大绿波带优化模型的基础上,引进绿波带带宽达到率为细划分指标,对子区进行再次细划分,同时引入调整指数对子区进行在线调整,实现了子区划分及其信号配时参数优化的同步.最后,利用遗传模拟退火算法对子区划分方案快速寻优,实现了绿波协调控制的子区实时动态划分.通过算例分析表明,该控制方案能提高路网的通行能力,具有良好的稳定性和高效性.

相邻T型路口非直线路径绿波控制方法研究

针对相邻连续T型路口非直线路径的协调控制问题,基于MULTIBAND模型,研究了不同路径类型和干扰相位对协调控制性能的影响,通过将相邻转向路口的左转单环信号耦合得到虚拟路口的双环信号并将其嵌入协调模型,间接将非直线路径转化为直线路径处理。采用VISSIM仿真平台,对桂林市解放桥周边路网进行模拟实验。仿真数据研究结果表明:被控制路径在三种交通流状态下行程延误分别减少了22.27%、14.64%、13.72%,停车延误分别减少了26.09%、17.19%、15.81%;所提出的控制方法不仅能减少系统延误,同时也能显著降低被控制路径的延误和停车概率,并且能够适应不同程度的潮汐流,验证了该方法的科学性和适用性。

基于行程时间的双向绿波控制技术研究与应用

为使城市交通运行更加通畅,设计城市干道双向绿波协调控制方案。根据理论知识和实际工程实施经验,提出不同交叉口间距及行程时间情况下设计双向绿波方案的方法和技巧,按照路口间距、周期特点,设计信号相序相位,将对称相位、单口放行相位和搭接相位等相位灵活组合运用,然后分配绿信比,找到双向绿波上行、下行绿波带宽最大化且较均衡的相位差。以曲靖市金宝路6个路口为例,设计双向绿波协调控制方案,并下载方案试运用。通过绿波下载前、后实地驾车实验对比发现,行车时间减少60%,停车次数减少49%,验证方案可行性。该方法在曲靖市很多干道信控路口实施应用,取得了较好的社会效益。

双向干线协调控制的改进数解算法

针对经典数解法不能确保得到最优解的问题,提出新的改进数解算法.明确理想信号位置的移动范围和移动方式,提出初始理想信号位置的概念;提出偏移绿信比的新定义,将信号相对于前、后方初始理想信号位置的偏移绿信比分别称为前、后投影绿信比;通过寻找绿波带宽度与前、后投影绿信比的关系,证明在理想信号移动的过程中绿波带宽度的变化次数等于干线交叉口的数量.预先计算前、后投影绿信比,避免在移动理想信号位置时对绿时损失的重复计算.研究结果表明,改进后的数解算法相比经典数解法,可以得到最大绿波带宽,并且在结果相同的情况下计算量更小.

基于双向最大绿波带宽的通用干道协调控制数解算法

针对现有数解算法假定绿波设计速度固定取值的局限,提出了一种基于双向最大绿波带宽的通用数解算法.首先确定了相邻理想间距的取值空间.其次推导了上行、下行偏移绿信比的计算公式.再次,给出了理想绿灯中心线其上下方绿信比的计算公式.最后,以双向绿波带宽之和最大为优化目标,以上行、下行绿波设计速度与信号周期为优化变量,建立了最大绿波带宽优化模型.以实例验证文中通用数解算法的有效性.分析结果表明:文中通用数解算法能够突破上行、下行绿波设计速度固定取值的局限,能够更易于获得理想的绿波协调控制效果,具有较好的通用性与实用性.

基于叠加相位的干线绿波协调控制方法研究

现有的绿波协调控制图解法和数解法存在干线交叉口处的绿灯启亮时刻难以与对应方向的车流到达时刻相匹配的问题,造成了部分时空资源的浪费,压缩了双向的绿波带宽,影响了干线协调控制的效果。针对这一问题,提出基于叠加相位设计方法的干线绿波协调控制方法。该方法在传统方法求解结果的基础上,根据绿波带的设计速度,插入叠加相位,灵活地错开调整交叉口沿干线的两个行驶方向的绿灯启亮时刻,更好地匹配其与对应方向车流的到达时间;以最大化双向绿波带宽为目标建立规划模型,并利用二分法设计求解算法,实现对最大绿波带宽和各交叉口配时的计算。研究结果表明:基于叠加相位的干线绿波协调控制方法可以实现在不改变绿波设计速度的情况下,有效增加双向绿波带宽,减小干线延误,缓解交通拥堵;相较于传统的绿波协调控制方法,该方法将绿波带宽提高了140%,将干线的平均延误减小了86.2 s,有效缩短了各交叉口的行程时间。

基于相位相序调整的双向绿波设置方法

为提高干线协调信号控制的双向绿波带带宽,提出一种基于相位相序调整的绿波带带宽的设置方法。分析当两两交叉口的绿波带中心线交点水平之间的距离之差与理想交叉口的间距的余数之和为最小时,交叉口对应的相位相序可得到理想的绿波带带宽。结合时间−距离图,提出提高双向绿波控制中绿波带带宽的相位相序调整方法,并给出了具体步骤。以某一干道连续7个交叉口为例,对相位相序调整前、后的绿波控制结果进行了对比分析。研究结果表明:采用相位相序调整的绿波设计方法,能够有效提高双向绿波带的带宽;经VISSIM仿真试验验证,实施相位相序调整的绿波设计方法,可使上、下行方向车辆的平均行程时间、延误及停车次数均有不同程度的降低。