Green-Wave Traffic Theory Optimization and Analysis

This paper analyzed the applicable conditions of the Green-Wave traffic theory, used two-phase signal control concept to optimize the Green-Wave traffic theory, put forward specific program for cross intersections and T-intersections. The analysis concluded that the optimized Green-Wave traffic theory is favorable to improve road safety and reduce vehicle fuel consumption and reduce vehicle emissions and other aspects.

考虑路径关系的干线多路径绿波优化模型

针对协调路径数目增加后绿波带宽变窄问题,本文提出一种考虑路径关系的多路径协调控制优化模型。分析路径的相关关系,构建上下行分区和路径分解模型;引入子区划分参数,改进经典多路径模型,构建子区内部协调约束;分析路径在相邻子区之间的衔接特征,构建子区间连接性约束条件;综合考虑子路径长度和流量构建权重系数,以各子路径绿波带宽加权和最大为优化目标,建立多路径协调控制优化模型。为验证模型的有效性,选取南京市典型干道为研究对象开展案例分析。实验结果表明,本文提出的模型可以有效增大绿波带宽,相较于对比模型,加权绿波带宽和提高49.44%。利用VISSIM验证了方案的应用效果,仿真结果表明,本文模型方案可以获得更高的通行效益。相较于对比方案,关键路径车均延误和车均停车次数明显降低,干道车均延误和车均停车次数分别降低了20%和27%,车辆平均速度提高了17%。本文模型可为城市道路干线协调控制提供理论基础。

基于衔接交叉口绿波交通的快速路入口匝道信号控制策略

基于快速路入口匝道与衔接交叉口的绿波交通构建了快速路入口匝道信号控制模型。通过合肥市裕溪路高架对智能控制方案进行算法验证,结果表明:智能控制方案在晚高峰时间段,提升了快速路服务水平,快速路主线行程时间降低率保持在20%以上,在晚高峰时期交通流量提升率在40%以上,主线速度提升30%以上。

基于双站台的BRT与社会车辆协同绿波优化模型

公交车在运行过程中需要停靠站台,导致现有绿波交通模型很难同时优化社会车辆与公交车。针对该难题,建立了以双站台为基础的社会车辆绿波与BRT行程时间协同优化模型。该模型以社会车辆绿波带宽最大与BRT行程时间最短的加权值为目标函数;以周期时长、相位相序、社会车辆与BRT车速、交叉口双站台停靠选择为优化变量。算例表明,与maxband模型相比,优化模型在绿波带宽占周期比例不变的情况下,BRT平均行程时间由407.54 s降为308.08 s,降低24.4%;BRT平均延误由68.66 s降为9.2 s,降低86.6%;停车次数由35次降低为2次,降低94.6%。优化模型在保证社会车辆绿波通行的前提下可以显著提高BRT的通行效率,为BRT的进一步推广应用提供理论基础。

适于不等双周期的干道双向绿波协调控制数解法

针对现有数解法研究主要适用于单周期控制方式的不足,本文提出一种适于不等双周期的干道双向绿波协调控制数解法,通过重新定义双周期控制方式,打破了双周期交叉口信号周期时长固定为公共信号周期时长1/2的局限,并归纳了双周期交叉口的2种协调类型。本文算法首先通过计算干道的公共信号周期允许变化范围,为各交叉口选择合适的信号周期控制方式;其次,通过分析双周期交叉口的协调特点,推导出适用于双周期交叉口的理想交叉口间距计算公式;然后,通过设定双周期交叉口各相位绿信比的分配比,实现协调方向相位绿信比的分配;最后,以最大调整偏移绿信比之和最小为优化目标确定绿波协调控制方案。算例结果分析表明,与双周期模型法和单周期数解法相比,本文数解法求解方案的干道双向延误时间分别减少16.0%与19.6%,停车次数分别减少15.1%与15.5%,特别是本文数解法的求解方案能使支路车流和行人过街的平均延误时间较单周期数解法分别减少46.0%与50.7%。可见,本文数解法能够获得理想的绿波协调效果,扩大数解法的适用范围,在减少交叉口延误时间方面表现出明显优势。

考虑有轨电车效率的干线分段绿波协调优化模型

为提升干线交通运行效率并减少有轨电车交叉口停车次数,建立了干线分段绿波协调优化模型,来实现有轨电车与社会车辆的多模式交通协调控制。首先,确定干线各交叉口的信号周期,根据信号周期对交叉口进行聚类,并协调交叉口信号周期与有轨电车发车间隔之间的关系,分类讨论站点位置对有轨电车绿波协调的影响;然后,针对社会车辆分段绿波系统和有轨电车全线绿波系统分别建立约束条件,避免有轨电车在交叉口处停车,并以社会车辆可变绿波带宽最大为优化目标建立混合整数线性规划模型,来对有轨电车和社会车辆多模式干线绿波系统进行协调优化;最后,以南京市有轨电车麒麟线为例对模型进行对比分析。算例结果表明:文中提出的模型协调优化了干线分段绿波内部及带间的信号控制方案,实现了有轨电车在交叉口的优先控制和社会车辆通行效益的兼顾。VISSIM仿真结果显示:与现行的信号控制方案相比,采用文中模型可使各交叉口车辆延误降低20.89%~35.24%;与仅考虑社会车辆的MULTIBAND模型相比,文中提出的模型减少了6.94%的人均延误,提高了交叉口的总体运行效率。

基于有序样本聚类的大城市主干道绿波交通信号控制方法

为了提高城市主干道路口日常(非高峰期)的车辆通行率,本文提出一种基于有序样本聚类的大城市主干道绿波交通信号控制方法。根据有序样本聚类算法,划分交通信号相位,计算公共周期、绿信比、相位差等信号灯调控参数,通过以上参数实现主干道绿波交通信号控制方法。检验数据表明,本文方法可以有效降低车辆的停车速度与停车延误,提高了主干道的车辆通行率。

面向出行路径的车辆绿波速度控制方法

针对交叉口车辆启停问题,提出一种面向出行路径的车辆绿波速度控制方法。该方法以路网交通状态为基础,从出行路径角度出发,通过求取全局最优速度为车辆提供行驶速度建议并对其动态更新,实现车辆不停车经过路径上的所有交叉口到达目的地。仿真结果表明,绿波速度控制方法能大幅减少交叉口的停车次数,车辆通行效率提高超过30%,同时车辆的燃油消耗、CO 2、VOC和NO x的排放量减少约50%,对于提升交通运行效率、减少能源消耗,降低污染排放具有重要意义。

基于多智能体交通绿波效应分布式协同控制算法

基于"绿波"效应的交通控制通过实现干道上的车流不间断地经过多个交通灯路口而不停止,是目前公认的最有效率的交通控制策略之一.然而随着城市交通规模的不断扩大,传统的集中式交通控制方法可能遇到计算和通信上的瓶颈.而当路口交通灯只能获取城市交通网络全局有限的信息时,传统的分布式控制方法可能十分低效.提出了一种基于多智能体的交通灯分布式绿波自适应控制方法.在该设计中,每一个交通灯路口通过一个非集中式的协同智能体来控制.其核心是,智能体通过预测自身下一时刻的状态进行自主决策.由于只有来自邻居路口的车辆能够直接影响当前路口下一步的状态,这一决策过程仅需要智能体通过与邻居智能体间的局部交互来完成.描述了基于多智能体交通灯分布式"绿波"效应的控制算法,并通过仿真实验验证了该方法在大规模城市交通系统中的可行性.

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.

基于图解法的城市干道信号协调控制设计

针对淮安市淮海南路现行交通信号控制系统存在交通拥挤、停车次数多、运行车速慢等问题,提出交通信号协调控制方式。应用Webster法对各进口道进行重新配时,然后进行各交叉口的信号协调控制方案设定,再用图解法求得各交叉口信号相位差,最后通过vissim仿真。通过研究得到以下结论:干道信号协调控制方案在交通延误、停车次数、运行车速等指标方面比现行的信号控制方案优越。

线控系统中相位差优化模型的研究

以使沿干线双向行驶的车辆延误最小为目标 ,以最优化理论为基础 ,通过对上、下行车辆在交叉口的延误规律进行分析研究 ,建立起线控系统相位差调节的优化模型 ,为干线交通流畅通提供了一种优化控制方法。

面向潮汐交通流的信号控制策略优化

为缓解城市潮汐交通道路的拥堵程度,提高道路通行效率,以青岛市黄岛经济技术开发区滨海大道为例,综合考虑道路沿线用地性质以及远景规划方案,结合单点交叉口配时方法以及考虑受车辆排队影响的相位差算法,采用分段绿波控制方式,并通过设置瓶颈控制适当缓解下游交通压力,实现车辆连续快速通过各交叉口.运用Vissim仿真软件进行交通仿真,对所得数据进行数理统计分析,结果表明该方法有效提高了道路的通行效率,缓解了潮汐交通拥堵现象.

安宁绿波带——一种改善安全和减少环境影响的新思路

介绍法国提出的安宁绿波带原理及其在几个城市中的应用情况 ,并对其对交通安全和环境的有益影响进行了评价 ,最后简要论述了安宁绿波带对我国城市干线控制的现实意义。

秦皇岛市河北大街中、西段各交叉口交通信号相位的改进设计

基于秦皇岛市河北大街中、西段各交叉路口现状的调查,指出其部分路口存在交通安全系数低、时间延误大、驾驶员在行驶过程中遭遇"连续红灯"的现象较严重等问题。重点对河北大街中、西段各交叉口现有信号相位进行了改进设计,以期平衡交通安全与时间延误之间的矛盾,实现"绿波交通"。

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.

基于VISSIM的城市主干道双向绿波交通仿真与评价

绿波交通是缓解城市主干道交通拥堵的重要措施之一.利用微观仿真软件VISSIM对城市主干道双向绿波交通实施效果进行了评价.仿真结果表明:在特定的流量下,相对于单点控制,绿波交通能有效减少主干道延误,但有可能会增加部分相交道路的延误.另外,车辆速度和相位差均对绿波交通实施效果有显著影响,主干道车均延误随着车辆速度和相位差的增加呈现"U"字型的特征.利用VISSIM仿真系统能够找到最佳的绿波速度和相位差,使绿波交通的实施效果达到最优化.

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。

基于集对分析的干道绿波协调控制方案评价方法

针对车辆实际行驶速度的区间变化特点,以双向绿波带宽最大为目的,利用集对分析方法,对不同信号协调控制方案在车速不确定情况下的控制效果进行分析评价.通过采集干道车辆行驶速度样本,生成干道绿波协调控制备选方案集合,计算行驶速度与绿波带宽度之间的联系度,选取联系度数值最大的备选方案作为最佳干道绿波协调控制方案,实现了车速不确定情况下的绿波协调控制方案评价及优化.实际案例分析表明,所提方法可以直接利用行驶速度的实际采集样本,从备选方案集合中对比选出一套最佳绿波协调控制方案,最大限度地满足一定行驶速度区间内的车队绿波协调控制需求,尽量使行驶速度区间内的车队车辆均处于干道绿波带宽之内.

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.