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干线信号协调控制下的公交优先研究

山东理工大学学报（自然科学版） 2013年第4期27卷 25-29页

作者：高静张俊友齐婷婷山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255091

为了在干线协调控制下实现公交信号优先,提出了干线协调控制下的公交优先双层优化方法.上层为干线协调层,以检测到的社会车辆信息为依据,采用最大绿波带法,优化干线交叉口的公共周期、绿信比和相位差;下层为公交信号优先,以干线协调控... 详细信息

为了在干线协调控制下实现公交信号优先,提出了干线协调控制下的公交优先双层优化方法.上层为干线协调层,以检测到的社会车辆信息为依据,采用最大绿波带法,优化干线交叉口的公共周期、绿信比和相位差;下层为公交信号优先,以干线协调控制层的绿波带上下限为控制约束条件,在不破坏约束的条件下采用绿灯延长、红灯早断的公交优先控制策略,将公交优先融合到干线协调控制中.根据优化算法,建立公交优先控制流程,利用微观仿真软件Transmodeler进行了模拟验证.仿真结果表明:协调控制下的公交优先控制算法虽然会导致干线总体车均延误增加,但是能有效减少公交车辆延误和干线人均延误.

关键词：干线信号协调控制公交信号优先绿灯延长红灯早断

基于仿真的城市干线信号协调控制对交通安全的影响机理研究

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基于仿真的城市干线信号协调控制对交通安全的影响机理研究

作者：孟腾西南交通大学

学位级别：硕士

城市干线信号协调控制能够有效提升路段通行效率,因此被广泛应用。然而,针对干线信号协调控制系统的安全性研究存在明显不足。研究表明,由于线控系统将相邻的交叉口及路段在控制上形成整体,致使其交通安全产生新特性。为此,需要对干线... 详细信息

城市干线信号协调控制能够有效提升路段通行效率,因此被广泛应用。然而,针对干线信号协调控制系统的安全性研究存在明显不足。研究表明,由于线控系统将相邻的交叉口及路段在控制上形成整体,致使其交通安全产生新特性。为此,需要对干线信号协调控制对交通安全的影响机理进行研究。本文以国家自然科学基金《面向安全考量的干线信号协调控制系统理论及方法》为依托,以线控系统交通安全影响为切入,研究了多个参数对线控系统交通安全的影响机理。论文基于交通调查数据及实际线控系统配时方案,采用VISSIM及Synchro建立线控路段微观交通仿真模型。通过Surrogate Safety Assessment Model(SSAM)对仿真生成的车辆轨迹文件进行处理,提取并分析交通冲突从而间接评价其交通安全。论文通过分析线控路段交通参数(流量、密度、速度)及交叉口信号控制参数(周期长度、相位差)等变量对线控系统冲突数、严重程度(TTC、PET等)及冲突严重性的离散程度的影响,总结了各参数对线控系统的安全性影响:1.从线控系统特性出发划分了冲突类型,确定将TTC作为严重性判定指标,并提出适用于线控交通冲突严重程度的分类:TTC1.4s为轻微冲突;2.线控路段流量、车辆密度、限速引起的车速变化和周期长度、相位差变化对冲突数的影响显著,对冲突严重性影响较小;3.各参数对线控系统安全性影响表现有所区别,总体而言线控系统效率最佳(双向绿波带最宽)时交通冲突数较多但严重程度最低;4.推荐设计线控系统时预留足够的流量增量并采用较高的路段限速(50-85Km/h)、采用通行效率最佳的信号周期及相位差,以获得最佳通行效率并兼顾交通安全。本文通过研究线控系统安全的影响机理,为将安全考量融入城市干线信号协调系统规划、运营实施和安全评价及构建面向安全与效率双目标的新一代干线限号协调控制系统理论与方法奠定了基础,因此具有重要的理论和实际意义。

关键词：干线信号协调控制计算机仿真交通冲突安全评价

基于改进的TOPSIS法干线信号协调控制效益综合评价方法研究

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内蒙古公路与运输 2024年第4期 57-62页

作者：卓亚娟张波李明磊太原科技大学交通与物流学院山西太原030024 山西省交通规划勘察设计院有限公司山西太原030032

干线交通系统交通管理与控制方案较单个交叉口更为复杂,受影响因素较多,为使其交通管控效益评价更加综合全面,文章以干道交通系统为研究对象,综合运行效率、安全、环境等各方面评价为目标,提出以通行能力、车均延误、交叉口安全度、碳... 详细信息

干线交通系统交通管理与控制方案较单个交叉口更为复杂,受影响因素较多,为使其交通管控效益评价更加综合全面,文章以干道交通系统为研究对象,综合运行效率、安全、环境等各方面评价为目标,提出以通行能力、车均延误、交叉口安全度、碳排放、绕行距离5个具体评价指标为主的干线信号协调控制效益综合评价指标体系。同时,为克服多指标评价过程中指标权重偏主观或偏客观的情况,采用组合赋权对TOPSIS法进行优化,构建了改进的TOPSIS法的城市干线信号协调控制效益综合评价模型,并以朔州市安泰街-古北街路段干线信号协调控制为实例,通过连续工作日流量流向调查、延误调查、绿灯利用率调查等获取交通数据,建立VISSIM仿真模型,直接或间接得到各评价指标值,通过文中提出的改进的TOPSIS法对优化方案进行综合评价。结果表明,该方法可以更好地反映管控方案的综合效益。相关研究可为城市干线信号协调控制方案综合效益评价提供理论支持。

关键词：交通运输综合评价方法改进的TOPSIS法干线信号协调控制 VISSIM仿真

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道路交通干线的信号协调控制技术研究

道路交通干线的信号协调控制技术研究

作者：徐世洪重庆大学

学位级别：硕士

干线交通信号协调控制是智能交通系统的重要组成部分,在缓解交通拥挤、提高路口路网的通行效率方面发挥着重要作用。本文以城市道路干线为主要研究对象,开展了对干线信号协调控制的研究,侧重研究了基于相位差优化的干线信号协调控制的... 详细信息

干线交通信号协调控制是智能交通系统的重要组成部分,在缓解交通拥挤、提高路口路网的通行效率方面发挥着重要作用。本文以城市道路干线为主要研究对象,开展了对干线信号协调控制的研究,侧重研究了基于相位差优化的干线信号协调控制的实现方法。论文在详细介绍道路交通信号控制基本理论的基础上,研究和分析了干线信号协调控制常用的两种方法:最大绿波带法和最小延误法。通过分析车辆在城市干线交叉口的双向延误规律,从相对相位差的约束条件出发,以干线总延误最小为目标,建立了基于相位差优化的城市干线交通信号协调控制模型。在本文建立的相位差优化模型的基础上,讨论了干线交通控制参数的分层控制思想,以消除干线信号协调控制时输入参数与输出之间的耦合。并分析了城市干线交通信号的动态协调控制,给出了控制参数的动态调整表达式。对自适应遗传算法进行了理论研究,并实现其C++编程。在VC++6.0编程环境下,实现了干线交通信号协调控制的实验软件设计。在该实验软件上对本文建立的干线信号协调控制模型进行研究,得到优化后的相位差和干线总延误,并将所得结果同定时控制的结果进行比较分析。实验结果表明相位差优化后的干线总延误均小于定时控制的干线总延误,对干线上交叉口支路方向的延误影响也较小。证明了本文所建模型的有效性,所使用的自适应遗传算法在运算速度上能满足城市干线交通动态协调控制中相位差优化的实时性要求。

关键词：干线信号协调控制相位差优化延误模型动态协调控制自适应遗传算法

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基于遗传算法的干线交叉口协调控制研究

基于遗传算法的干线交叉口协调控制研究

作者：聂聪合肥工业大学

学位级别：硕士

在快速城市化和机动车快速发展的背景下,交通问题已经成为我国城市的主要问题之一。作为智能交通系统的重要组成部分,干线交叉口协调控制对于提高路网的通行能力、缓解城市交通压力具有重要意义。论文以干线交叉口为主要研究对象,对干... 详细信息

在快速城市化和机动车快速发展的背景下,交通问题已经成为我国城市的主要问题之一。作为智能交通系统的重要组成部分,干线交叉口协调控制对于提高路网的通行能力、缓解城市交通压力具有重要意义。论文以干线交叉口为主要研究对象,对干线信号协调控制进行了研究,并对基于相位差优化的干信号协调控制的实现方法进行了重点研究。论文在研究干线交通信号控制基本理论的基础上,同时结合最大绿波带法以及最小延误法,分析了现有的城市干线交通信号协调控制方式及其特点,建立了常态交通条件下城市干线交通信号协调控制模型,对常态交通条件下干线交通流通过各交叉口的车辆延误做了详细的介绍和分析。使用遗传算法对双向绿波控制模型中的控制变量相位差进行优化,在VC++6.0编程环境下对其进行10个周期的仿真实验,给出了优化后相位差的值和优化后的延误时间。以蚌埠市东海大道干线交叉口为例,建立了干线交叉口协调控制优化模型,求解得到优化后的相位差和干线总延误,将所得结果与定时控制的结果进行比较分析。实验结果表明相位差优化后的干线总延误均小于定时控制的干线总延误,对干线上交叉口支路方向的延误影响也较小。证明了本文所建模型的有效性,并且很好的利用了遗传算法运算速度快、收敛快的特性,充分满足了相位差优化的实时性要求。

关键词：干线信号协调控制双向绿波相位差优化遗传算法

考虑绿灯延长的干路公交优先信号协调控制模型研究

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考虑绿灯延长的干路公交优先信号协调控制模型研究

作者：刘涛东北林业大学

学位级别：硕士

随着我国经济和人口的不断增长,我国的机动车的保有量也在迅速增加,城市面临的交通拥堵问题正日趋严重。为缓解城市的交通拥堵问题,现有学者分别从信号配时、干线信号协调控制方法、公交优先等方面做出大量研究和努力,也通过将公交优先... 详细信息

随着我国经济和人口的不断增长,我国的机动车的保有量也在迅速增加,城市面临的交通拥堵问题正日趋严重。为缓解城市的交通拥堵问题,现有学者分别从信号配时、干线信号协调控制方法、公交优先等方面做出大量研究和努力,也通过将公交优先理念融合到不同领域来缓解上述问题并取得了较为丰硕的成果。然而,现有研究提及的干线信号协调控制方法与主动公交优先控制策略相结合的研究较少,并未充分将公交优先理念与干线信号协调控制方法融合。鉴于此,本文将在已有研究的基础上,将公交优先理念与非关键交叉口信号配时、干线信号协调控制方法相融合,提出基于被动公交优先的信号配时方法和基于主动公交优先的干线信号协调控制方法,进而缓解城市交通拥堵。信号配时方面,本文先是归纳总结公交优先内涵,在明确传统干线信号协调控制系统的公共周期时长计算方法和信号配时方法的基础上,重新构建非关键交叉口在无绿灯延长下的信号配时模型,该模型以交叉口进口道的车辆载客人数和车辆数为分配依据,将非关键交叉口变为统一周期时产生的多余绿灯时间进行重新分配。干线信号协调控制方面,在介绍传统干线信号协调控制方法三个主要控制参数和经典绿波优化模型的基础上,以社会车辆绿波带宽和公交车辆绿波带宽加权和最大构建目标函数,并依次考虑公交车辆与社会车辆运行特性因素、绿灯延长因素、交叉口车辆排队消散时间因素和最小绿波带宽度因素共四个因素对经典的MAXBAND模型进行改进,使用MATLAB软件和CPLEX、YALMIP两个工具箱对模型进行求解。选取淮河路部分路段作为模型案例,结合相关调研数据标定各模型参数,并选取延误时间、平均排队长度、停车次数、人均延误时间等指标作为提出方法的评价指标。仿真使用VISSIM软件搭建道路场景模型,并利用软件自带的VAP模块编写绿灯延长控制策略代码,进而实现各模型的仿真验证。结果表明,改进信号配时在模型约束条件不高于模型3时的优化效果明显;无论是否使用改进信号配时方法,模型3和模型4的整体优化效果要好于其他模型,这表明模型考虑公交车辆绿波带、绿灯延长、排队消散时间、最小绿波带宽共四个因素可以提升公交车辆或社会车辆在交叉口的通行效率。

关键词：公交优先绿灯延长信号配时干线信号协调控制 MAXBAND模型

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考虑转向有轨电车线路的干线绿波优化

交通运输工程学报 2020年第1期20卷 204-214页

作者：王昊李昌泽东南大学交通学院江苏南京211189

为弥补对包含有轨电车的干线绿波优化能力的不足,提出了一种基于多路径绿波模型的干线绿波优化模型,确保干线转向有轨电车与干线直行社会车辆的通行效率与独立运行;确定了转向有轨电车线路的信号相位与干线社会车辆信号相位之间的协调关... 详细信息

为弥补对包含有轨电车的干线绿波优化能力的不足,提出了一种基于多路径绿波模型的干线绿波优化模型,确保干线转向有轨电车与干线直行社会车辆的通行效率与独立运行;确定了转向有轨电车线路的信号相位与干线社会车辆信号相位之间的协调关系,构建了干线绿波模型的基本约束条件;考虑有轨电车停车过程的加、减速特性,以及通过交叉口时清空时间的要求,建立了有轨电车补充约束条件;设置了相位顺序控制变量,增大解空间,提高了干线绿波优化模型的建模能力;设置旅行时间变量,保证社会车辆行驶在路段规定的安全速度之内,确保有轨电车上、下行总旅行时间一致,保障调度运行的高效合理;在满足有轨电车绿波带宽基本要求的条件下,构建了社会车辆绿波带宽最大化的目标函数;应用干线绿波优化模型对南京麒麟镇有轨电车干线路段沿线4处交叉口进行了交通信号协调优化。研究结果表明:干线绿波优化模型能对各交叉口信号相序进行优化,为有轨电车提供包含转弯相位的绿波;优化后干线信号周期为142.4 s,各交叉口相位差分别为0、116.8、52.0、5.7 s,单方向社会车辆绿波带宽为26.6 s,上、下行社会车辆绿信比达到37.4%,有轨电车绿波带宽为10 s,满足干线系统交通需求。

关键词：交通信号控制干线信号协调控制多模式绿波转向有轨电车多路径可变相序

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考虑绿灯延长的干线公交绿波优化控制模型

交通信息与安全 2021年第2期39卷 87-94页

作者：强添纲刘涛裴玉龙杨世军东北林业大学交通学院哈尔滨150040

针对绿灯延长控制策略使公交车辆在交叉口实际可通行时间大于社会车辆的事实,研究了考虑绿灯延长的干线信号协调优化控制模型。在MAXBAND模型考虑公交车运行速度和站点停靠时间的基础上,选择以绿灯起点作为绝对相位差的计算依据,结合最... 详细信息

针对绿灯延长控制策略使公交车辆在交叉口实际可通行时间大于社会车辆的事实,研究了考虑绿灯延长的干线信号协调优化控制模型。在MAXBAND模型考虑公交车运行速度和站点停靠时间的基础上,选择以绿灯起点作为绝对相位差的计算依据,结合最大延长绿灯时间改进对公交车辆的绿波带宽约束和时间-距离的几何关系约束,并使用Matlab求解改进模型相关参数。选取平均排队长度、社会车辆平均延误、公交车平均延误、平均停车次数和人均延误作为模型的评价指标,并使用Vissim软件对其仿真实验。实验结果表明,在无公交专用道且不考虑车辆排队影响的情况下,改进模型相较于在MAXBAND基础上考虑公交车行驶速度和靠站停车时间模型而言,5个评价指标均至少提升了2.87%;相较于MAXBAND模型而言,由于改进模型未考虑交叉口车辆排队情况,公交车平均延误增加了1.87%,但其他4个指标均至少提升了1.71%。

关键词：干线信号协调控制绿灯延长 MAXBAND模型绿波优化绝对相位差公交优先

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城市干线交通流仿真研究及软件设计

城市干线交通流仿真研究及软件设计

作者：朱晓燕东南大学

学位级别：硕士

城市交通系统是一个随机的、复杂的大系统,难以在现实交通环境中对其进行反复的建模与控制研究,所以应用计算机技术进行交通仿真就成了一种很有效的技术手段。利用交通仿真,可以逼真地仿真交通流的各种交通现象,深入地分析各类交通特性... 详细信息

城市交通系统是一个随机的、复杂的大系统,难以在现实交通环境中对其进行反复的建模与控制研究,所以应用计算机技术进行交通仿真就成了一种很有效的技术手段。利用交通仿真,可以逼真地仿真交通流的各种交通现象,深入地分析各类交通特性,为有效地进行交通规划、交通组织与管理提供一个直观、高效、灵活的实验和测试平台。而且通过仿真的方法,可以实时再现城市局部的交通流现象,通过多次仿真运行优化其控制参数,为交通组织管理提供决策依据。因此,交通仿真在城市交通控制方面的研究有很大的应用前景。本文在单个交叉口信号控制仿真与评估研究的基础上,针对城市干线交通流进行仿真研究,并开发了干线交通流仿真软件。本文详细论述了软件的模型研究、设计思想及应用实例。论文首先介绍了仿真技术在交通领域的应用,以及干线仿真的国内外发展现状,并给出了本文的研究内容和重点。其次介绍了干线交通信号协调控制的应用条件、控制方式,并在此基础上,研究和提出了两种干线优化控制的方法。城市干线交通流仿真软件的模型研究是本文的重点之一。根据软件结构设计思想,该软件由六个模型构成,即数据采集与转换模型、道路描述模型、车辆生成模型、交通控制模型、车辆运行模型、评价分析模型。本论文详细研究了各个模型的作用、机理及在软件中的应用,并且针对干线信号控制研究和改进了换车道算法和避车算法。本论文以无锡市道路交通信号控制仿真科研项目为背景,以无锡市中山路-人民路、中山路-崇宁路两个相邻交叉口为例,论述了城市干线交通流仿真软件的实际应用。软件利用微观交通流仿真技术和计算机动画技术详细实现了干线交通流的运行状况,并且通过对话框的方式,开放若干参数供用户方便的修改交通参数及控制方案参数。软件在仿真的同时,计算干线车辆运行的各项评价指标,最终给出最优干线控制的推荐方案。最后,本文对研究成果进行了总结,并在城市干线交通流仿真研究取得初步成果的基础上提出了城市交通仿真的进一步研究方向。

关键词：城市干线交通仿真干线信号协调控制软件设计模型研究