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Identification and optimization of traffic bottleneck with signal timing

Journal of Traffic and Transportation Engineering(English Edition) 2014年第5期1卷 353-361页

作者： Shaoxin Yuan Xiangmo Zhao Yisheng An School of Information Engineering Chang'an University Department of Civil and Environmental Engineering University of Washington

In urban transportation network, traffic congestion is likely to occur at traffic bottlenecks. The signal timing at intersections together with static properties of left-turn and straight-through lanes of roads are two significant factors causing traffic bottlenecks. A discrete-time model of traffic bottleneck is hence developed to analyze these two factors, and a bottleneck indicator is introduced to estimate the comprehensive bottleneck degree of individual road in regional transportation networks universally, the identification approaches are presented to identify traffic bottlenecks, bottleneck-free roads, and bottle- neck-prone roads. Based on above work, the optimization method applies ant colony algorithm with ef- fective green time as decision variables to find out an optimal coordinated signal timing plan for a re- gional network. In addition, a real experimental transportation network is chosen to verify the valida- tion of bottleneck identification. The bottleneck identification approaches can explain the features of oc- currence and dissipation of traffic congestion in a certain extent, and the bottleneck optimization meth- od provides a new way to coordinate signal timing at intersections to mitigate traffic congestion.

关键词： traffic bottleneck bottleneck indicator signal timing coordination ant colony algorithm discrete-time model

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