一种汽车转弯时外后视镜及转向灯的自动控制装置设计研究

本文提出了一种汽车转弯时外后视镜及转向灯的自动控制装置设计研究方向,解决了汽车变道或转向时,无法重新调节外后视镜,将会产生视角盲区,导致无法看清后面车况路况,此时,即使驾驶员忘记开启转向灯,本装置也会自动开启转向侧的转向灯,避免与后面来车或行人发生碰撞,确保行车安全。

基于随机森林回归的左转信号损失时间预测模型

左转信号损失时间是确定信号控制周期的重要参数,为准确预测左转信号损失时间从而优化信号控制方案,从交叉口整体环境、驾驶员行为、车流特性3个方面对左转信号损失时间进行影响因素分析。采用定性和定量的方法对南昌市红谷滩区不同交叉口进行数据采集,通过分析各影响因素对左转信号损失时间的影响,构建了随机森林回归、多元线性回归、广义线性混合3种不同的左转信号损失时间预测模型并进行了对比分析。研究结果表明:随机森林回归模型对左转信号损失时间的预测精度比传统线性模型更高,其决定系数为0.812 9;第一辆车反应时间是影响左转信号损失时间预测最重要的因素(重要性得分为14.5),其次为左转组织方式、红灯时间、对向停止线距离,重要性得分分别为2.88、2.84、2.23;左转信号损失时间的长短受启动损失时间的影响较大。

汽车流水转向灯控制系统方案设计

文章提出一种LED流水转向灯控制方案,并对该驱动方案的元器件选型、控制原理、技术方案、关键参数进行优化设计与研究。该项研究在汽车LED转向灯控制系统领域具有提高可靠性、降低成本、提高效率以及提升驾驶者行驶安全性的重要意义。

信号控制交叉口U-turn设计及延误模型

城市道路信号控制交叉口左转车流是造成交叉口冲突和拥挤,以至于形成交通瓶颈的主要原因之一。通过分析实施U-turn的交通效益和影响因素,利用稳态模型、过渡函数和可插间隙理论建立了基于交叉口车均延误和U-turn行程时间的延误模型。最后利用实例,得到U-turn设计可使饱和度最高下降29%,车均延误最高下降63%,从而使交叉口服务水平有较大提高。

考虑转弯半径的错位交叉口信号控制方法

针对城市道路错位交叉口几何线形及交通组织的特点,考虑转弯半径对交叉口车辆运行的影响,通过VISSIM仿真软件建立了错位交叉口几何参数与运行参数的关系模型,提出了两种适用于错位交叉口的信号控制方案,并以长沙市曙光南路-劳动中路-曙光中路形成的错位交叉口为研究对象,通过VISSIM软件进行仿真验证与对比分析。研究结果表明:行驶速度和饱和流率随交叉口转弯半径的增大而增大;行车延误随交叉口转弯半径的增大而减小;对于近距离错位交叉口,对饱和流率进行折减后采用协调控制可以减少车辆的平均延误,提高交叉口的通行能力和服务水平。

基于无人机航拍数据的交叉口几何设计与交通运行影响分析

信控交叉口既是道路交通的瓶颈,也是路网中的事故多发区,然而现有研究对不同类型交叉口的几何特征与交通运行特征的关联分析缺乏深入探讨。文章选取上海市3个典型交叉口,运用无人机进行航拍,并从航拍视频中提取交通运行参数,对比不同交叉口几何设计参数与车辆运行特征的差异。分析结果表明:斜交交叉口易导致车辆右转轨迹分散,右转轨迹半径分布区间跨度大;而路缘石转弯半径过小,也易导致车辆的右转轨迹分散。文章将转弯半径分为3组:小半径、中等半径和大半径,建议交叉口路缘石转弯半径设计值宜在中等半径组(10~15 m)取值,同时可考虑将交叉口进口道的停止线适当前移,提升交叉口的通行效率。研究结果可为城市道路交叉口的几何设计和交通组织优化提供实测数据支持和参考依据。

城市道路应急车辆借道通行与信号协同优化模型

考虑单一的信号优先策略无法保证应急车辆不停车通过交叉口,因此,本文提出应急车辆借用逆向左转车道与交叉口信号协同优化模型。首先,在路段上通过应急车辆速度引导与逆向左转车道预信号配时的协同控制,优化应急车辆路段行驶速度,实现借用逆向左转车道通行;其次,增设应急相位保证应急车辆优先通过交叉口,以社会车辆出行总时间最小为目标,相位开启时间和绿灯持续时间为决策变量,考虑交叉口相位间的冲突、预信号开启和持续时间等约束条件,建立混合整数线性规划模型;并通过AMPL(A Mathematical Programming Language)编译并调用求解器求解,最后,以主干道和次干道相交的交叉口为例,对所提模型进行验证。结果表明:与绿灯延长模型相比,协同优化模型能显著降低应急车辆在交叉口区域的出行时间,减少社会车辆出行总时间。通过对流量和车道长度等参数的敏感性分析发现,随着流量和车道长度的增加,协同优化模型具有更好的优化效果。

设置移位左转车道的不对称交通流信号交叉口设计及优化

常规的交通组织与信号控制处理不对称车流的效果不理想,会造成时间、道路资源的浪费。针对不对称交通流的特性,提出设置移位左转车道的不对称交通流交叉口信号控制优化方案。以直行车辆与左转车辆车均延误最小为目标,建立移位左转交叉口时空资源优化模型与车辆延误计算模型。通过研究交通流不对称程度与移位左转车道长度对左转车辆延误的影响,分析不对称交通流移位左转车道的适应性,并运用VISSIM软件对优化方案进行仿真。仿真结果表明:与交叉口现状相比,方案2中车辆的平均延误降低27.2%,平均排队长度降低29.7%,说明移位左转车道信号控制方案能极大改善不对称交通流交叉口车辆的行驶情况,减少车均延误时间,使车流运行更加顺畅。

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。

平行流交叉口延误计算及信号配时鲁棒优化模型

为解决平行流交叉口在实际应用中因交通波动导致主预信号协调效果不佳、移位左转车道上车辆排队溢出等问题,研究了基于情景的鲁棒优化控制方法。通过解析平行流交叉口交通运行机理,确定了交通需求、饱和流率和运行车速的随机波动会影响其运行稳定性,以此关联时变交通供给与平行流交叉口控制的耦合特征。进而构建了车均延误平均值-标准差目标函数,利用权重系数直观反映决策者对通行效率和稳定性偏好程度。在此基础上,考虑主预信号协调控制、车道功能划分、车道清空等约束条件,建立了平行流交叉口鲁棒优化模型。结合移位左转车道上车辆运行规则,基于车辆到达-驶离图式推导给出延误计算模型。研究结果表明:延误模型仿真验证中,左转和直行车均延误相对误差绝对值的平均值不超过3%,且最大值不超过6%,拟合效果较好。案例分析中,鲁棒优化相对于确定性优化,在延误均值仅增加2.24%的情况下,延误标准差降低了21.23%,说明鲁棒优化在几乎不损失交叉口通行效率的前提下,提高了平行流交叉口运行稳定性,使信号控制更符合实际交通运行需要。敏感性分析中,目标函数值随移位左转车道长度、设计速度的增加呈先减后增的变化趋势,故设计阶段移位左转车道长度的取值应与交通需求相匹配,而主预信号直行相位差计算过程中设计速度的取值应比现场调查的实际运行速度平均值略大。

考虑交织路段掉头车流的邻近交叉口信号协调控制

针对干道出入口汇入车流路段掉头需求导致的交织区车流冲突问题,建立考虑交织路段掉头的邻近交叉口信号协调控制模型.该模型综合考虑汇入车流的路段掉头以及干道直行车流连续通行的需求,以干道直行绿波带宽最大为优化目标;基于车辆轨迹特征分析,建立出入口上游路段排队清空约束,以保证干道协调控制效果;构建出入口下游交织路段清空约束,防止车辆堵塞路段掉头通道,保证入口汇入车辆在下游路段的通行权;建立入口汇入车辆的掉头约束,减少掉头车辆与主路车流的冲突,同时保证掉头车辆的连续通行;基于出入口与上下游交叉口之间的协调关联特性,给出包含出入口的干道绿波协调约束关系.以珠海市湖心路为案例进行分析,结果表明,所提出的信号协调控制模型不仅能同时满足主路车流和出入口汇入车流的通行需求,通过消除两者冲突降低协调车流的延误与停车,还能有效改善入口汇入车辆离散性较大的问题.

流水式转向信号投影灯的设计与实现

传统汽车转向灯固有的发光角度在驾驶中容易造成视野盲区,通过地面投影辅助转向将在汽车领域得到广泛应用。介绍了转向灯的发展趋势,以LED芯片为光源,利用柱透镜的单向聚焦特性,结合成像光学理论,完成了流水式转向信号投影灯的开发。结果表明:相比传统方案,新方案提高了光学效率;在1 m高度,以45°角投射时,近端光斑实测照度大于300 lx。

原子荧光光谱仪中汞灯的温控效应研究

针对原子荧光光度计测定汞时极易出现所需预热时间长、仪器稳定性差、荧光值漂移等问题,使用了自制高强度空心阴极汞灯控温装置。自制温控装置通过温度补偿模块可实现±0.3℃范围内的精确控温,提高仪器稳定性。结果表明,将温度控制在30~40℃且灯电流小于20 mA时,仪器测量受温度变化的影响相对较小,可以明显改善仪器的信噪比,有助于提升测定汞的数据精准度。此外,由本研究中的实际样品测试结果可见,将汞灯控制在35℃左右范围内,测试值的精密度与准确度最佳。

道路交叉口信号灯组合形式选用方法

为充分利用路口有限的时空资源,保障信号控制交叉口交通信号灯组合形式与交通组织、流量特征匹配,能够满足精细化的控制策略,研究提出流程化的道路交叉口信号灯组合形式选用方法。首先,介绍国标推荐的机动车信号灯和方向指示信号灯的组合形式;其次,针对城市道路交通信号灯组合形式选用中的常见误区,提出基于车道功能划分、信号管控需求、交通流量特征等关联因素进行道路交通信号灯选型的实用方法;最后,以深圳凤凰山大道/凤凰路路口为例,验证该方法的可操作性。

考虑城市干道车队运行特点的交通信号协调控制算法

为建立交通信号协调控制算法并确定其适用条件,考虑车队离散、车辆转出、下游交叉口排队长度3个因素,在分析罗伯逊离散模型的基础上,提出了交叉口协调相位车流到达图式的预测方法,并根据车流到达时刻与协调相位绿灯启亮、结束时刻的关系,建立了协调相位车流延误的计算模型;以交通控制子区内各交叉口协调相位车流总延误最小为优化目标,以相位差为优化变量,设计了信号协调方案优化算法.仿真结果表明:与改进数解法相比,该算法降低了协调相位车流延误7.4%;随着交叉口间距、转出车辆数、下游排队长度的增加,信号协调控制效益逐渐下降.

铁路LED信号灯Buck转换器的设计

为了满足铁路信号灯系统要求发光二极管(LED)照明电源在恶劣环境下具有转换效率高,使用寿命长,稳定性好等特殊性能,对大功率LED在铁路信号灯应用中的部分特殊性进行了分析;设计了一种可与原有铁路变换器兼容的高效功率铁路LED信号灯恒压Buck转换器及恒流驱动电路。实验结果表明,电路可以达到预定的设计指标。

借对向出口车道左转交叉口交通控制方案优化

为提高借对向出口车道左转交叉口信号配时的科学性以及交通流运行效率,提出借对向车道左转的适用条件,将左转机动车的到达-驶离图式分为8种情况,分别建立每种情况下左转机动车的延误计算方法.以交叉口车均延误最小为目标,以周期时长、主信号与预信号各相位绿灯时间、借对向车道左转车道的长度为优化变量,建立了交叉口信号控制方案优化模型,并采用遗传算法进行求解.以算例的形式对所建立的优化方法进行验证,并与传统控制方法进行对比.结果表明:优化方法可以提高左转机动车通行能力,减少其所需绿灯时间,进而缩短交叉口周期时长;左转相位绿灯时间的缩短减小了直行相位的红灯时间,进而缩短了交叉口的车均延误,在高峰期交叉口车均延误下降比例达到23.8%.

信号灯交叉口车队散布模型与信号灯协调控制

在假定速度服从正态分布的前提下，从交通流密度的角度定量地描述了信号灯交叉口处车队散布规律，得出了散布模型，并给出了该模型在相邻交叉口处信号灯协调控制上的应用实例．

基于行人的信号交叉口右转车控制条件

针对保障行人过街道舒适性和安全性的信号控制问题,考虑行人的过街需求,分右转车与两进口行人完全分离、特定时间段右转控制两种条件,建立信号控制延误和行人干扰延误的分析模型,进而提出相应的右转车辆控制条件。以一四相位十字形信号交叉口为研究对象,采用与左转相位相同和进口人行道绿灯相位禁行两种控制方式进行应用仿真,结果表明,在右转车流量一定时,右转车不受控制时延误与行人流量成正比,当行人流量达到1 000人/h、右转车流量达到400 veh/h时,右转车延误超过C级服务水平延误值的上限;实施控制后,右转车延误随流量的增加而递增,与行人流量无关,且第2种控制方式下的延误更小。

交叉口左转交通流两种组织方式的延误计算模型

为给交叉口交通组织设计提供理论依据,研究了直接左转和右转-前行-掉头两种左转交通流组织方式下的交叉口整体延误特性.在韦伯斯特延误模型、可插入缝隙理论的基础上,通过数学推导,建立两种交通流组织方式下的车辆平均延误模型,以及左转交通组织方式的判别模型.研究结果表明,以交叉口整体延误为优化目标,当左转流量小于某个阈值时,右转-前行-掉头方案较优;反之则直接左转方案更为合理;判别阈值与左转和对向车流流量的相对关系有关.文中还选取典型十字交叉口为分析对象,进行延误参数的理论计算,同时通过VISSIM仿真获取仿真延误参数.结果表明,理论计算与仿真结果基本一致,所提出的模型具有较高的准确度和可靠性.