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设置左弯待转区的干线协调系统通行速度分析

武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2024年

作者：郭静王道斌武汉科技大学汽车与交通工程学院

车辆在实际运行中通行速度会存在一定波动，进而影响干线协调控制效果，本文针对这一问题研究在设置左弯待转区的干线协调系统中车辆通行速度的适用范围。本文基于maxband模型分析了车辆通行速度对绿波带宽的影响，并通过遍历算法得到... 详细信息

车辆在实际运行中通行速度会存在一定波动，进而影响干线协调控制效果，本文针对这一问题研究在设置左弯待转区的干线协调系统中车辆通行速度的适用范围。本文基于maxband模型分析了车辆通行速度对绿波带宽的影响，并通过遍历算法得到不同速度下的绿波带宽，进而明确在设置左弯待转区的干线协调系统中车辆通行速度的适用范围。最后通过仿真实验发现，在设置左弯待转区的干线协调控制系统中，当车辆通行速度控制在求解范围内时，其平均行程时间、车均延误时间和平均停车次数相比于求解范围之外分别降低了20%、18%，16%。结果表明所提速度范围可有效应用于设置左弯待转区的干线协调系统，能够为设置左弯待转区的干线协调系统中的车辆提供速度参考。

关键词：车辆通行速度干线协调系统左弯待转区 maxband模型

基于左转早断与滞后相序的maxband模型效益分析

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公路交通科技（应用技术版） 2013年第12期9卷 259-262页

作者：王世明徐建闽周沛郑淑鉴华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

为了进一步分析相序对绿波带宽的影响,以进口对称放行的方式为研究对象并在maxband模型中考虑左转早断、滞后和早断-滞后相序对带宽求解的影响。在交叉口数分别为2到5个的情况下,通过计算机编程实现对100个案例求解最大带宽,研究结果表... 详细信息

为了进一步分析相序对绿波带宽的影响,以进口对称放行的方式为研究对象并在maxband模型中考虑左转早断、滞后和早断-滞后相序对带宽求解的影响。在交叉口数分别为2到5个的情况下,通过计算机编程实现对100个案例求解最大带宽,研究结果表明:改进的maxband模型能求解左转情况下的最大带宽;左转早断-滞后相序更有利于获得最大带宽;当驶入驶离方向的左转绿信比一致时,使用早断与滞后相序获得的最大带宽相同;当绿信比不一致时,早断相序明显优于滞后相序;协调控制干道的相序保持一致性更有利于获得更大带宽。

关键词：交通工程相序优化 maxband模型绿波带宽早断滞后

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考虑断点成本的长干线分段绿波控制方法

浙江大学学报（工学版） 2022年第4期56卷 640-648页

作者：余佳洁季彦婕卜卿郑岳标东南大学交通学院江苏南京211189 东南大学现代城市交通技术协同创新中心和江苏智能交通重点实验室江苏南京211189 东南大学道路交通工程国家级实验教学示范中心江苏南京211189 莱斯国际(明斯克)信息技术有限公司白俄罗斯明斯克220030 南京莱斯信息技术股份有限公司中国南京210000

为了解决交叉口数量较多的长干线绿波控制中绿波带宽较小或无可行带宽的问题,在经典双向绿波控制模型算法的基础上,建立考虑断点成本的长干线分段绿波控制算法.通过0-1状态变量描述各交叉口是否为绿波分段点,根据同一子段内部交叉口与... 详细信息

为了解决交叉口数量较多的长干线绿波控制中绿波带宽较小或无可行带宽的问题,在经典双向绿波控制模型算法的基础上,建立考虑断点成本的长干线分段绿波控制算法.通过0-1状态变量描述各交叉口是否为绿波分段点,根据同一子段内部交叉口与不同子段之间交叉口的带宽关系及绿波传递关系,调整优化求解算法中的带宽约束与整环约束,考虑绿波分段点处的带宽损失,以不含子段首个交叉口带宽的实际长干线带宽总和为优化目标,构建考虑断点成本的长干线分段绿波控制求解算法.通过算例,对比maxband-81经典模型与所提方法的求解结果.研究结果表明,相对于maxband-81,利用所提算法能够有效地提高长干线协调控制绿波带宽,提升长干线主路的通行效率;当无法确定分段数限制时,利用所提方法可以在全局范围内求得最优的绿波分段划分方法与长干线最大带宽和.

关键词：交通工程分段绿波控制混合整数规划干线协调控制 maxband模型

基于交叉口双站台的BRT与社会车辆协同绿波研究

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基于交叉口双站台的BRT与社会车辆协同绿波研究

作者：高双喜江苏大学

学位级别：硕士

随着快速公交系统的不断发展,BRT已经成为城市道路交通流中不可忽视的组成部分,然而由于站台停靠的缘故,现有的绿波交通模型很难做到同时优化社会车辆与BRT车辆。针对该难题,本文以交叉口双站台为基础建立了社会车辆绿波背景下BRT优先... 详细信息

随着快速公交系统的不断发展,BRT已经成为城市道路交通流中不可忽视的组成部分,然而由于站台停靠的缘故,现有的绿波交通模型很难做到同时优化社会车辆与BRT车辆。针对该难题,本文以交叉口双站台为基础建立了社会车辆绿波背景下BRT优先控制模型和BRT与社会车辆协同绿波优化模型,意在减少BRT车辆在交叉口的停车次数和行程延误,提高BRT的运行效率和服务水平,同时还能够保障社会车辆的正常通行。主要内容如下:(1)分析了交叉口双站台对BRT与社会车辆绿波的影响。首先分析BRT站台设置在交叉口上游和设置在交叉口下游的优缺点进而引出交叉口双站台,然后通过不同站台模式下的BRT行程轨迹分析,证明双站台的设置能够显著缩短社会车辆与BRT车辆的平均行程时间之差,为实现社会车辆绿波背景下BRT优先通行以及BRT与社会车辆共享同一绿波方案提供了理论基础。(2)建立了社会车辆绿波背景下BRT双站台优先控制模型。在不对社会车辆绿波进行改动的情况下,以BRT行程时间最短为目标函数,以双站台的停靠选择、BRT行驶车速为优化变量建立0-1线性规划模型并通过实际算例验证模型有效性。算例结果验证了BRT优先控制模型的有效性,也证实了双站台的设置能够提升BRT车辆对社会车辆绿波的适应性。(3)为了进一步提升BRT通行效率,建立了基于双站台的BRT与社会车辆协同绿波优化模型。协同绿波优化模型考虑了NEMA相位结构下的BRT通行,运用maxband模型构建社会车辆约束,以BRT车辆行驶需求构建BRT车辆约束,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建立整数线性规划模型并通过实际算例验证模型的有效性。算例结果显示,协同绿波优化模型能够在保证社会车辆绿波带宽的前提下,显著减少BRT车辆的延误时间、停车次数,实现了BRT车辆的高效通行。(4)为了检验模型的实际应用效果,考虑了BRT停靠时间波动特性对协同绿波优化模型的影响。通过对BRT停靠过程的拆解和停靠时间影响因素的分析来验证BRT站台停靠时间存在波动特性。然后对实地收集的停靠时间数据进行挖掘分析,得到其站台停靠时间服从分布进而根据分布规律使用MATLAB软件随机生成站台停靠时间,以随机生成停靠时间代替平均停靠时间代入至协同绿波优化模型。实例计算结果表明,将平均停靠时间替换为随机停靠时间后,BRT车辆的行程时间呈现出上涨的趋势,但上涨幅度仅在5%左右,在可接受范围之内。这说明协同绿波优化模型能够有效应对BRT实际运行状况,具有较强的稳定性和抗干扰性。本研究可以有效减少BRT车辆的行程延误和停车次数,提升BRT通行效率和乘客出行体验,为BRT的进一步推广应用提供理论基础。

关键词：绿波交通双站台 BRT maxband模型协同绿波 BRT停靠时间

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

考虑行驶速度波动的进口单放绿波协调控制模型

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交通运输系统工程与信息 2017年第3期17卷 83-90页

作者：荆彬彬鄢小文吴焕徐建闽华南理工大学土木与交通学院广州510640 东南大学现代城市交通技术江苏高校协同创新中心南京210096

考虑车队实际行驶速度在一定范围随机波动的特性,分析了满足车队队首车辆高速与队尾车辆低速行驶时均不受阻的约束条件,给出了相应的速度波动百分比计算公式,并以双向绿波带宽之和最大为一级目标,以速度波动百分比之和最大为二级目标,... 详细信息

考虑车队实际行驶速度在一定范围随机波动的特性,分析了满足车队队首车辆高速与队尾车辆低速行驶时均不受阻的约束条件,给出了相应的速度波动百分比计算公式,并以双向绿波带宽之和最大为一级目标,以速度波动百分比之和最大为二级目标,建立了一种绿波协调控制目标规划模型,并设计了序贯式算法及遗传算法求解该模型.算例分析结果表明,本文提出的模型能够较好地考虑行驶速度波动的特性,能够直接生成适于行驶速度波动的协调控制方案,能够使更多的车辆处在绿波带宽之内.

关键词：城市交通行驶速度波动 maxband模型序贯式算法遗传算法

基于双站台的BRT与社会车辆协同绿波优化模型

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汽车工程学报 2023年第2期13卷 227-235页

作者：张鹏高双喜孙超李文权江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013 东南大学交通学院南京210096

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... 详细信息

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。

关键词：交通工程绿波交通双站台 BRT 协同绿波 maxband模型

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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

基于maxband和VISSIM的交通管理与控制信号绿波实验设计

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实验技术与管理 2021年第2期38卷 49-52页

作者：杨震马健霄王宝杰南京林业大学汽车与交通工程学院江苏南京210037 长安大学运输工程学院陕西西安710064

为了促进学生更直观地理解信号绿波的控制原理和效果,基于maxband模型和VISSIM软件系统性地构建了干线信号绿波的实验方案。实验包括绿波相位差的确定、绿波控制方案的仿真模拟和控制方案评价分析3个步骤,可帮助学生理解绿波协调、交通... 详细信息

为了促进学生更直观地理解信号绿波的控制原理和效果,基于maxband模型和VISSIM软件系统性地构建了干线信号绿波的实验方案。实验包括绿波相位差的确定、绿波控制方案的仿真模拟和控制方案评价分析3个步骤,可帮助学生理解绿波协调、交通流量、相位结构等因素对干线交通运行状况的影响,从而培养学生使用现代化的工具分析和解决交通控制问题的能力。

关键词：交通工程交通管理与控制 maxband模型 VISSIM软件信号绿波