Mathematical Modeling,Field Calibration and Numerical Simulation of Low-Speed Mixed Traffic Flow in Cities

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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。

快速路出口匝道下游交叉口配时模糊控制

为解决城市快速路出口匝道及其衔接交叉口区域交通拥堵局面,提出了快速路出口匝道下游信号交叉口配时模糊控制方法.设计了相位绿灯延时模糊控制器和相序优化模糊控制器,实现了信号交叉口各相位绿灯时间的优化及相序的优选.结合MATLAB语言对该方法进行了程序设计与仿真.仿真结果表明:该方法在控制效果方面明显优于定时控制方案,有效地缓解或减少了出口匝道及其衔接下游交叉口区域由于配时不合理而造成的交通拥堵.该成果可为交通控制或指挥管理部门在交通拥堵治理方面提供有效的控制方案与手段.

基于C#.NET的交通灯管理仿真

针对给定的两交叉路口交通灯管理问题,研究其数学模型并通过C#.NET进行仿真。已知约束条件为距离是L的两交叉路口,车流服从均匀分布,汽车相继到达时间服从指数分布。首先分析问题要求并作相应的基本假设,在保证两个交叉路口汽车平均等待时间最少的目标下,根据约束条件推导红绿灯周期计算公式得出数学模型,包括模型的5个输入参数和一组输出量。在C#.NET环境下,应用面向对象和多线程编程理论,设计了模型的主要对象类和仿真程序,列举了一组参数的具体仿真实例,得到东西交叉路口的红绿灯周期,验证和满足了汽车运行时服从两种分布的约束。同时给出了其他多组参数的仿真结果表。

行人绿灯放行系统仿真研究

为了杜绝"中国式过马路",降低与行人有关的交通事故,用实验和仿真的方法研究行人绿灯放行系统。行人绿灯放行系统主要由升降道闸、单向门禁、行人信号灯、语音提示四部分组成,配合地面标线,采用强制手段,在红灯时将行人与车流分离,杜绝了行人闯红灯的行为。研究结果表明,采用强制手段将行人与车流分离,交通流平均延误降低约1.89s,平均车速提高约2.03km/h。因此,行人绿灯放行系统不但能够杜绝与行人有关的交通事故,还能够降低车辆通过人行横道的交通延误,提高平均车速。

基于车队D-Q模型的交通信号控制算法

用D-Q模型对单交叉口的车队形成、消散进行了描述,D(discharging)代表车队的消散过程、Q(queuing)代表车队的形成过程.在交通信号控制中,设计了一种以车队总延误时间为优化目标的实时的onestep控制算法.编制交通仿真系统平台,对该方法的控制效果与定时控制进行了模拟比较,仿真试验的结果说明该方法的控制效果明显优于传统的控制方式.

基于VISSIM的平面交叉口交通信号灯组优化设计

通过研究优化信号灯组配时来缓解淮安淮海路与枚乘路交叉口通行能力低、交通延误过长的问题。经过实地数据调查与数据处理、VISSIM仿真建模与运行、优化前后效果对比来探究优化效果。仿真结果显示,信号灯组优化后交通延误的缓解较为明显。

城市交叉口的闯红灯违规分析研究

闯红灯冲突比起交叉路口所有冲突占有比较高的伤害百比率。通过对西安部分城市交叉路口机动车辆违规行为的调查分析,对设置有全红灯间隔、没有设置全红灯间隔以及是否安装闯红灯自动检测系统的交叉口进行了比较研究,分析了闯红灯违规的特点,研究分析表明在信号灯相位及其间隔设置合理的前提下,实施安装自动闯红灯监测系统可以明显减少闯红灯行为的发生,闯红灯自动检测系统机动车驾驶员的行为规范得到改善。还给出了黄灯信号期通过交叉口车辆的微观仿真建模及其实验结果,初步探讨了减少闯红灯违规的有效措施。

基于Excel的红绿灯仿真控制决策

电子表格Excel具有强大的计算功能,它是一种可描述问题、建立模型、处理数据与求解的有效工具。汽车行驶到十字路口,受红绿灯控制,产生等待时间。利用Excel对此进行计算机仿真模拟,比较不同控制参数对控制目标的影响,可以找到相对较佳的方案。

基于流量的交通信号智能控制算法与仿真

交通信号控制系统是城市交通的基本组成。文章针对交通路口信号控制中的时间分配算法进行研究。根据交通路口抽象模型,综合多种路口流量因素,引入了综合流量指标来对交通流量进行量化描述。并且以该综合指标为中心设计了具备自适应能力的信号控制算法。实现了能够依据交通流量状况进行路口时间调整的交通信号控制系统模型。通过NetLogo平台进行仿真实验,证明该系统模型可以很好的适应路口交通流量变化和差异,一定程度上可以作到对交通压力的缓解。

平交路口交通信号控制仿真器的开发

针对平交路口交通信号控制的问题设计了基于单片机的交通信号控制仿真器。仿真器的设计分系统硬件设计和软件设计。硬件设计中采用STC89C55单片机为控制器,红外光电对管用于车辆检测模块,通过移位寄存器SN74HC595和SN74HC164实现对16×16点阵的控制并配以按键模块及电源模块;软件设计包括对各主模块及子模块流程图的设计,源代码的编写等。最终实现的模拟装置,可以利用相应按键实现对交通流自动调整、限制左转、单向等交通控制策略的模拟。设计解决了实际中耗资大、不易模拟的难题,并在最大程度上保证交通的安全和畅通。

瓶颈路段交通信号最优切换的数值分析

Ｇｒｙｃｋｏ等人证明了在由交通灯控制的瓶颈路段上，排队汽车的队长渐近期望相对于队长过程的起始分布变化是不变的；这就可以考虑用取该渐近期望最小来确定绿灯的最优持续时间．Ｇｒｙｃｋｏ等给出了相应的解析证明，这里用数值分析的方法给出进一步的研究结果．

降雨气象条件下城市道路信号交叉口饱和流率研究

该文以采集的信号交叉口实测车头时距数据为基础,首先采取应用Wilcoxon符号秩检验的方法检验比较了西安市不同降雨强度下城市路段饱和流率的差异性,给出不同降雨强度下的车头时距分布情况。结果表明,饱和流率随着降雨强度的增大而逐渐降低。与无雨情况相比,分别降低了12.41%、19.12%、27.79%O然后分析了降雨条件下水膜厚度与摩擦系数、气象能见度和能见距离之间的关系,分别给出了不同降雨条件下路面摩擦系数和能见度值。建立降雨天气下的饱和流率模型,考虑天气影响因子和摩擦系数以及能见度之间的关系,应用回归方法最终得到天气影响因子和摩擦系数、能见度的模型,最终得到模型的拟合优度为88.2%。

基于VISSIM仿真的多岔路口信号灯智慧控制方法

为提升多岔路口的通行能力,解决当前已有方法存在的行程延误时间和车辆排队时间较长等问题,提出了一种基于VISSIM仿真的多岔路口信号灯智慧控制方法。从我国混合交通流的特点出发,调查多岔路口的交通流量以及延误情况等,采用交通流理论分析多岔路口交通流通情况,通过交通模拟软件VISSIM进行仿真模拟,找出拥堵路口;然后对其进行配时改进,获取最佳多岔路口信号灯智慧控制方案。最后进行仿真实验测试,实验结果表明,所提方法能够有效降低延误时间,提升城市多岔路口的通行能力。

交通流的动力学模拟与测量方法

用动力学方法建立交通流的数学模型,提出与交通流中“压力”比拟有关的基本假定。给出了一种实际应用中如何测定模型核心参数——交通状态指数的方法,以及若干测量数据。