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干线协调控制优化及其应用

交通运输工程学报 2016年第5期16卷 112-121页

作者：曲大义万孟飞王兹林许翔华王进展青岛理工大学汽车与交通学院山东青岛266520

基于相邻信号交叉口交通流的到达特性,分析了干线协调控制的内在机理,根据下游交叉口排队状态,考虑头车与尾车到达时信号状态为绿灯的约束条件,建立了无排队、一次排队、二次排队状态下的相位差模型,研究了相位差与排队长度、绿灯时间... 详细信息

基于相邻信号交叉口交通流的到达特性,分析了干线协调控制的内在机理,根据下游交叉口排队状态,考虑头车与尾车到达时信号状态为绿灯的约束条件,建立了无排队、一次排队、二次排队状态下的相位差模型,研究了相位差与排队长度、绿灯时间和周期的定量关系,考虑干线各交叉口间的关联性及交通需求与供给的关系,提出干线周期、相位相序、绿信比的优化策略,选取青岛市滨海大道沿线13个信号交叉口进行案例分析。计算结果表明:实施双向绿波协调控制方案后滨海大道由东向西方向的总旅行时间由779s变为564s,减少27.5%,总停车次数由6次变为2次;由西向东方向的总旅行时间由806s变为592s,减少26.5%,总停车次数由5次变为2次,因此,相位差模型及其优化策略对车辆旅行时间、停车次数的优化效果显著,相位差模型具有可行性与实用性。

关键词：交通信号控制干线协调相位差交通波排队长度

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改进的干线协调信号控制优化模型

浙江大学学报（工学版） 2017年第10期51卷 2019-2029页

作者：于德新田秀娟杨兆升周熙阳程泽阳吉林大学交通学院吉林长春130022 吉林大学吉林省道路交通重点实验室吉林长春130022

基于混合整数线性规划方法,对经典MULTIBAND模型进行改进,提出绿波带干线协调信号控制优化方法.通过取消绿波带对称约束和增加带宽比例约束,对绿波带形式进行优化;分析干线上、下游交叉口车辆排队情况,建立排队消散时间模型,得到改进的M... 详细信息

基于混合整数线性规划方法,对经典MULTIBAND模型进行改进,提出绿波带干线协调信号控制优化方法.通过取消绿波带对称约束和增加带宽比例约束,对绿波带形式进行优化;分析干线上、下游交叉口车辆排队情况,建立排队消散时间模型,得到改进的MULTIBAND模型.选取一典型路网进行模型验证.利用Lingo软件分别求解MULTIBAND模型、AM-BAND模型和改进的MULTIBAND模型,借助VISSIM软件进行信号配时方案评价.仿真结果表明,与其他2种模型相比,采用改进的MULTIBAND模型能够有效地提高干线信号控制效果,降低车辆延误和停车次数,达到了干线协调优化的目的.

关键词：交通工程信号控制改进MULTIBAND模型干线协调排队消散

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基于人均延误最小的干线协调实时控制研究

系统仿真学报 2017年第9期29卷 1938-1943,1949页

作者：李扬焦朋朋刘美琪北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044

为提高干线中所有出行者的综合效率,以机动车辆中所有乘客的人均延误最小为优化目标,以有效绿灯时间和相位差为优化参数,建立了干线协调实时信号控制模型。根据车流波动理论建立车头延误和队尾延误模型,依据载客率的不同对公交车和社会... 详细信息

为提高干线中所有出行者的综合效率,以机动车辆中所有乘客的人均延误最小为优化目标,以有效绿灯时间和相位差为优化参数,建立了干线协调实时信号控制模型。根据车流波动理论建立车头延误和队尾延误模型,依据载客率的不同对公交车和社会车辆分别建立车辆延误模型,引入载客率系数得到人均延误。结果表明:干线总体平均停车次数和平均速度均有明显改善,各交叉口间路段平均行程时间均有明显降低。

关键词：人均延误最小实时控制干线协调交通仿真

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干线协调控制的研究与设计

干线协调控制的研究与设计

作者：仇东华中国科学技术大学

学位级别：硕士

交通拥堵与过饱和已成为制约城市化进程的重要因素之一。通过大规模的道路基础设施建设解决现有的交通问题是不现实的。采用先进的交通信号控制技术,进行优化信号配时,是提高现有路网的通行能力的有效途径。干线协调控制是智能交通的重... 详细信息

交通拥堵与过饱和已成为制约城市化进程的重要因素之一。通过大规模的道路基础设施建设解决现有的交通问题是不现实的。采用先进的交通信号控制技术,进行优化信号配时,是提高现有路网的通行能力的有效途径。干线协调控制是智能交通的重要研究领域之一,本文针对干线协调控制研究的现状,在研究和开发城市交通信号控制系统的基础上,对交通信号控制中的干线协调控制技术进行了深入的研究,本文的主要工作包括:1.干线协调控制方案的设计深入研究了干线协调控制的理论与方法,以合肥市黄山路干线协调控制为研究背景,分析了控制方案存在的缺陷,在干线的交通流特性的调研和分析的基础上,综合了不同控制方式(单点定时控制,感应控制,绿波控制等)的特点,设计了一种基于分组的多时段干线绿波控制方案。2.基于粒子群算法的双向干线协调控制研究深入研究了不同情况下的干线延误模型,在此基础上,采用粒子群算法对双向干线协调控制的重要参数包括:周期、相位差和绿信比等进行协调和优化,该算法考虑具有冲突的弯道车辆的影响,有效地避免了传统绿波设计方法的不足。3.基于柔性控制的动态单向绿波控制研究传统的定时绿波控制无法适应交通流的变化,本文提出了一种基于柔性控制的单向绿波控制算法,该算法通过路段实时流量,结合流量-速度模型,可以根据实时交通流状况和驾驶员的情感特性对控制方案进行动态柔性调整。仿真实验证明,该算法在保证干线绿波的前提下,控制方案的变化能够适应驾驶员的心理和生理特性,体现“人性化”的特点,从而提高交通的安全性。

关键词：干线协调柔性控制单向动态绿波粒子群算法交通信号控制

一种基于干线协调的公交信号优先方法及其验证分析

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公路交通科技 2011年第S1期28卷 36-39页

作者：王彬刘新李月高陈晓明王华伟青岛海信网络科技股份有限公司山东青岛266071

提出了一种在干线协调控制背景下的主动式公交信号优先方法,旨在达到公交车辆、社会车辆共同利益最大化的目标。首先需要明确干线协调与公交优先的优先级关系,确立双层优化方法,上层为干线协调,下层为公交优先。优先方法中采用主动式早... 详细信息

提出了一种在干线协调控制背景下的主动式公交信号优先方法,旨在达到公交车辆、社会车辆共同利益最大化的目标。首先需要明确干线协调与公交优先的优先级关系,确立双层优化方法,上层为干线协调,下层为公交优先。优先方法中采用主动式早启、晚断模式为核心模块,绿波带上下限作为约束条件调整公交信号优先的具体方案。然后,根据优化方法,构建了由公交请求生成系统、通信系统、交通信号控制系统组成的主动式公交信号优先系统。最后通过系统验证分析,从干线协调效果和公交车辆延误时间等方面评价了这种优先方法的具体效果,并给出了实际应用建议。

关键词：干线协调公交信号优先早启模式晚断模式双层优化

考虑汇入汇出车流影响干线协调相位差模型构建与应用

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科学技术与工程 2019年第6期19卷 243-249页

作者：许程张赫于文璋大连海事大学交通运输工程学院大连116026

为解决城市道路拥堵问题,在干线协调的基础上,充分考虑上游交叉口左右转向车流。分析这些车辆运行至下游交叉口排队情况,给出一种动态相位差模型的计算。在VISSIM仿真基础上,结合MATLAB进行二次开发。随着上游交叉口左右转向交通量的不... 详细信息

为解决城市道路拥堵问题,在干线协调的基础上,充分考虑上游交叉口左右转向车流。分析这些车辆运行至下游交叉口排队情况,给出一种动态相位差模型的计算。在VISSIM仿真基础上,结合MATLAB进行二次开发。随着上游交叉口左右转向交通量的不断变化,模型会及时调整周期、绿信比等,也会结合排队情况给出新的相位差;再通过VISSIM中的检测器,检测车辆延误、停车次数等。结合大连市实际数据验证,结果表明:考虑汇入车流对城市道路干线协调相位差影响是具有重要意义,干线车流总延误较原配时方案减少33. 3%,停车次数减少65. 6%。

关键词：干线协调 VISSIM二次开发相位差延误时间停车次数停车时间

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近饱和状态下干线协调子区划分方法研究

近饱和状态下干线协调子区划分方法研究

作者：胡伟刚山东交通学院

学位级别：硕士

在道路近饱和状态下实施干线协调是城市道路交通控制与管理的重要内容,其中子区划分是干线协调的基础。如何对子区进行需求分析,如何精准划分子区,使划分的子区进行信号协调后能够最大限度的优化道路时空资源配置,这些是本文研究的重点... 详细信息

在道路近饱和状态下实施干线协调是城市道路交通控制与管理的重要内容,其中子区划分是干线协调的基础。如何对子区进行需求分析,如何精准划分子区,使划分的子区进行信号协调后能够最大限度的优化道路时空资源配置,这些是本文研究的重点。首先,建立了近饱和状态下交叉口关联度模型。交叉口关联度是子区划分的基础,但现状子区划分的实际需求被忽略。本文通过研究子区内近饱和交通流特性对信号协调效益的影响,分别建立了红波、绿波交叉口关联度模型。然后考虑城市道路影响因素,结合交通流离散理论,借助Vissim、Matlab、Spss、Excel软件进行改进交通流离散模型,应用于关联度的推算。其次,建立了基于交叉口关联度的子区划分模型。子区划分模型能够得到最终方案,但现状子区划分算法不够精确且较为复杂。考虑道路子区划分特性,基于遍历算法,结合二次划分理论,建立了子区初步划分模型、红波和绿波的子区再次划分模型,最后设计了详细的划分流程。最后,完成了实例验证。以济南工业南路为例,借助vissim软件将子区划分方案进行信号控制仿真,并进行控制效果评价,结果显示干线道路的交通运行水平提高显著,车辆延误降低33.2%、停车次数减少44.8%、行程时间缩短12.6%,并且交通效益优于其他子区划分方法,验证了本文建立的模型是可行且有效的,为理论研究与实际工程运用提供理论基础与参考价值,丰富了子区划分技术的研究思路与方法。

关键词：干线协调子区划分交叉口关联度仿真评价

基于实时交通流的大窑湾港区干线协调控制研究

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基于实时交通流的大窑湾港区干线协调控制研究

作者：刘梦露大连海事大学

学位级别：硕士

很多的干线协调控制研究主要都是对城市路网的研究,其目的是为了减少时间的延误,防止过多的燃料浪费,减少车辆在行驶途中的延误时间,增强交通干线的通行能力等。本文是对大窑湾港区的交通干线金港路进行研究,因为金港路是进出港区的主... 详细信息

很多的干线协调控制研究主要都是对城市路网的研究,其目的是为了减少时间的延误,防止过多的燃料浪费,减少车辆在行驶途中的延误时间,增强交通干线的通行能力等。本文是对大窑湾港区的交通干线金港路进行研究,因为金港路是进出港区的主要道路,而进出港口的车辆类型主要是集卡,为重型车,行驶速度较小,一般在20～35km/h,且在一个波动范围内,这样的速度限制,以及易形成车队,是有利于实现干线协调的。这样能减小集卡的排队现象,而集疏运系统的好坏影响着船舶在港时间,因此港口区域实现干线协调控制,能有效地减少船舶和集卡的等待时间和排队,提高港口的作业效率。文章首先介绍了交通信号控制的信号相位、基本控制参数等,及干线协调的适用条件,随后分析了评价指标等理论基础。在进行信号配时时,首先要调查获得交通流量数据,并对数据进行分析。通过实地调研了解到大窑湾港区金港路的道路情况,及三个相邻交叉口的实际情况,并进行流量的统计。根据对流量的分析,确定了基于实时交通流的干线协调设计,这是由于港口区域的交通流有特殊的特点,高峰时间段与城市路网不同。在流量高峰阶段,采用感应式信号控制的方法来实现干线协调控制;在流量平峰阶段,采用基于Webster理论延误最小的干线定时控制,从而实现了分组的干线协调控制。最后通过仿真软件Vissim对金港路路段进行仿真,并对实验结果加以分析,通过对评价指标的分析可以看出,对金港路实行干线协调控制能取得较好的效果。

关键词：交通流信息港口区域干线协调交通控制

基于启发式算法的城市干线协调控制相位差优化研究

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基于启发式算法的城市干线协调控制相位差优化研究

作者：王强印山东交通学院

学位级别：硕士

纵观城市快速发展可以发现,城市交通路网日渐复杂,车流量也随之增大,但受到经济刺激而生成的居民出行量远大于城市道路建设的速度,最终导致交通供给需求矛盾日渐突出,因此,规划有限的道路资源,解决交通拥堵问题迫在眉睫。相位差作为干... 详细信息

纵观城市快速发展可以发现,城市交通路网日渐复杂,车流量也随之增大,但受到经济刺激而生成的居民出行量远大于城市道路建设的速度,最终导致交通供给需求矛盾日渐突出,因此,规划有限的道路资源,解决交通拥堵问题迫在眉睫。相位差作为干线协调控制的重要参数,首先需要明确不同交通状态下,相位差作用于干线协调控制的效果是不同的,其次考虑到干线协调控制中,相位差优化是调整城市路网交通压力的必要手段。故本文围绕不同交通状态下干线协调控制相位差优化方法展开研究。完成的主要科研工作概括如下:首先,提出不同交通状态的划分依据和指标选取,通过初始排队、滞留排队车辆到达率和饱和流率之间的不等式关系,划分过饱和与未饱和状态,定性分析两种状态,确定过饱和状态下选取延误与停车次数为优化目标,未饱和状态选取绿波带宽与停车次数为优化目标,为构建模型提供理论基础。其次,以协调交叉口为切入,提出了过饱和状态下干线延误模型和停车次数模型,重点在延误模型之中引入了红灯启亮时刻距车队头车到达停车线的时间参数和行人过街影响车辆启动时间参数,在停车次数模型之中引入不同的车辆到达率;以图解法为基础,结合时-距图构建绿波带宽和停车次数综合模型,重点提出了不同时间段下带宽模型的变化,同时引入双向带宽比例系数ζ以及停车阈值Y,提高干线协调控制的效率。最后,以双重综合指标值最小、停车次数最少和绿波带宽最大为优化目标,提出了双向交通控制场景下的相位差优化方法,并且引入内外循环、步距与爬山起始点相互交替变化的改进爬山法进行求解,极大程度上减小陷入局部最优的概率。最后以济南市历下区文化东路为研究案例,对模型进行案例分析,将优化前后的结果对比分析和评价,有效的验证了优化模型的科学合理性。

关键词：干线协调相位差优化综合指标爬山算法