过饱和交叉口单点信号配时方法研究
单个交叉口定时信号控制的研究毕业论文
本科毕业论文单个交叉口定时信号控制的研究引言在城市道路中，交叉口是道路网络的节点所在, 相交道路的各种车辆和行人都要在交叉口处汇集, 形成各类的冲突点, 国内外城市中交通堵塞主要发生在交叉口。
单点交叉口交通信号控制占城市交叉口的90%以上。
因此, 解决城市交通问题的关键在于如何合理、有效地组织好单点交叉口的交通问题。
本文针对单点交叉口定时信号配时优化进行了深入的研究。
1.研究背景及现状。
1.1研究背景目前我国仅有的有关信号交叉口设计的国标是公安部颁发的《道路交通信号灯安装规范》( GB14886—94) 。
该标准主要规定了交通信号灯的安装依据、安装方法和要求, 对于信号灯的配时设计没有规定, 在实际中的参考意义不大。
而上海市颁布的《城市道路平面交叉口规划与设计规程》( DGJ08—96—2001) 仅是一部地方性规范, 对其他城市不具有约束力, 不能照抄照搬, 且有些方面没有将其细化和量化, 可操作性不强。
总的来说,国家和地方在信号交叉口设计方面的规范还基本处于空白状态。
1.2研究的目的与意义。
交叉口信号控制配时的最终目的是得到优化的信号配时参数: 信号相位及相序、信号周期时长和各相位信号绿信比等。
除此之外, 要使得信号控制方案在实际应用中能取得良好的效果, 还必须考虑各种实际条件的约束。
随着我国国民经济的高速发展，城市化进程的不断加快导致机动车保有量迅猛增长，交通需求尤其是道路的交通需求也随着急剧的增加。
为改善交通现状，满足日益增长的交通需求，近年来，通过不断加大城市交通基础设施建设投资及建设速度，交通状况也取得了长足的发展。
然而，交通拥堵、秩序混乱、事故频发、污染加剧等城市交通问题依然尖锐[1]。
通过研究我国城市的交通现状，发现造成交通拥堵的原因是多方面的，道路系统本身不够完善，或者交通管理和控制以及城市土地利用开发等缺少针对性。
与道路相比，平面交叉口的交通行为更为复杂，遭受到交通环境、人流、车流的影响更大，并且因为其交通安全性差、通行能力低而成为影响城市道路通行能力的“瓶颈”。
城市过饱和路口信号配时方法研究
城市过饱和路口信号配时方法研究摘要：近些年，我国的变化非常的快，机动车数量急剧增加，交叉口的荷载也越来越大。
如何利用有限交通资源，使得繁重的交通能够有效地被疏导，是迫在眉睫的事情。
本文以单点交叉路口为研究对象，提出了一种基于多目标优化的单点交叉口动态配时算法。
根据中国混合交通流的实际情况，建立了多目标信号的动态时序模型，并利用模糊折中将其转化为单目标函数，同时，用改进的粒子群优化算法进行求解，进而得到改善后的配时方案。
关键词：城市；饱和路口；信号配时；方法；研究引言信号交叉口常用的性能评价指标有停车次数、通行能力、延误、排队长度、饱和度等。
然而，目前国内文献中多以一个性能指标（通常是总延误）对交叉口进行配时优化，既无法满足现实情况中需要满足多项性能指标兼顾的要求，也没有考虑不同交通状态下对多个性能指标有所侧重要求，具有一定的局限性。
因此，信号交叉口的配时优化问题实质上是一个多目标优化的问题。
1信号控制基本参数1.1信号相位为了调整车流量，利于车辆通行，在城市道路交叉口，通常会安置信号灯。
根据信号灯颜色的不同，来控制车辆行驶的节奏。
绿灯的方向上车辆可以行驶，而红灯方向的车辆不能行驶，这可以由交通流来驱动，我们称此交通流为相位。
相位差是交叉口与交叉口之间信号灯的同一颜色开始时间（或结束时间）的时间差，相位差主要应用于交叉口和交叉口之间的车辆参数，适当合理地设置交叉口的相位差，可以使车辆连续通过交叉口，保持道路畅通。
反之，相位差的不合理设置容易导致车辆连续遭遇红灯，增加车辆延误，增加道路拥堵。
本文设置了4个相位。
1.2时间参数1.2.1周期：信号周期是配时优化的一个重要参数，与配时优化效果有着密不可分的关系。
在交叉口道路系统中，信号周期是交叉口全部信号灯都运行一个完整的信号周期所需的时间总和（各个方向上红、绿、黄灯均运行一次）。
1.2.2绿信比：在一个交通信号灯配时周期内，绿信比为有效绿灯时间与信号周期的比值。
交叉口单点信号配时改善
重庆交通大学实验（实践）报告实验（实践）项目名称：交叉口单点信号配时改善学院：交通运输专业：交通规划与管理学生姓名：刘义权学号：08110324课程名称：交通管理与控制指导教师：李淑庆实验（实践）时间：2011年12月总成绩教师签名批改时间八公里-交管局交叉口信号配时及交叉口渠化设计一、八公里交叉口现状描述1.1 交叉口基本道路条件八公里-交管局交叉口的主干道是双向7车道道路，从南坪至鱼洞方向共有4个车道，包括3个直行车道和一个左转车道，从鱼洞至南坪方向共有3个车道，包括2个直行车道和一个直右混行车道，从家具城到交管局方向的上坡道路的车道包括两个非机动车车道（如图）、两个下坡左右转车道以及一个直行车道。
具体情况如下图所示：图1：交叉口现状其中，各车道及中央分隔带的宽度如下表：表1：道路两个非机动车道其他车道中央分隔带路宽（m） 2 3 3通过现场的观测，我们发现该交叉口主干道行车条件良好，视距良好，路面平整，道路纵坡很小，左转车辆也有专门的相位，因此对对向车流的交通干扰不大。
至于次干道，道路纵坡较大，并且极少的左转车辆要穿过往南坪方向的车流，对该方向的车流有很大的影响和干扰。
1.2 相位渠化情况交叉口有两个相位，第一相位是南坪到鱼洞方向的直行、鱼洞到南坪的直行,鱼洞到交管局的右转以及交管局到南坪的右转车放行，第二相位是南坪到鱼洞方向的左转、交管局到鱼洞的左转车以及鱼洞到交管局的右转车放行。
具体如图所示：图2：相位渠化图1.2.1图3：信号配时图1.3 平峰15min调查交通量情况根据现场调查，将测得交通量换算为标准车型后，整理如下：表2：交叉口各流向流量表进口道mnQ15（pcu/h）大车率（%）dmnq（pcu/h）南坪至鱼洞（北）直行411 9.0 1644 左转 4 0 16总计415 9.0 1660鱼洞至南坪（南）直行573 12.1 2292 右转8 0 8总计581 12.1 2300交通局（东）左转 3 0 12 右转12 0 48总计15 0 60注：1、车型的换算标准车型为小客车，其换算系数为1，大车换算系数为2，中型车换算系数为1.5；2、在计算高峰小时车流量时，主干道PHF值取的0.75，次干道为0.8；二、交叉口信号配时合理性验证2.1 饱和流量的计算根据交叉口的现状对各流向的车流量进行校正，得到一系列校正系数，将所得的校正系数对表3的数据进行处理后，得到下表。
基于修正饱和流量模型的交叉口信号配时研究
基于修正饱和流量模型的交叉口信号配时研究交通拥堵是城市交通管理中一个常见问题，尤其是在高峰时段和拥挤路段。
在城市交通管理中，交叉口信号配时是一种重要的交通管理手段，能够有效地引导交通流量，减少拥堵情况的发生。
本文将基于修正饱和流量模型，对交叉口信号配时进行研究，进一步优化信号配时方案，以缓解交通拥堵问题。
首先，介绍修正饱和流量模型的原理。
修正饱和流量模型是一种用于评估交通流量的模型，能够比较精确地估计交叉口流量，并根据实际情况对其进行修正。
修正饱和流量模型考虑了诸多因素，如车辆类型、道路宽度、信号周期等，能够更准确地反映交通流量的实际情况。
其次，分析交叉口信号配时对交通流量的影响。
信号配时直接影响交通流量的控制和引导，不同的配时方案会导致不同的交通流动情况。
通过对信号配时进行合理的调整，可以有效地提高交通流量的通行效率，减少拥堵情况的发生。
然后，详细讨论使用修正饱和流量模型进行交叉口信号配时的方法。
首先，通过实地调查和数据采集，获取交通流量的基本数据。
然后，应用修正饱和流量模型对交通流量进行评估和修正。
最后，根据修正后的流量数据，结合实际交通情况，制定合理的信号配时方案。
接着，以市交叉口为案例，进行信号配时优化研究。
通过实地观察和数据采集，获取该交叉口的交通流量数据，并应用修正饱和流量模型进行修正。
在此基础上，提出针对该交叉口的信号配时优化方案，以减少交通拥堵情况的发生，提高交通运行效率。
最后，总结本文的研究成果，并提出未来的研究方向。
通过对交叉口信号配时的研究，可以更好地优化城市交通管理，提高城市交通运行效率，减少拥堵情况的发生。
未来的研究可以进一步完善修正饱和流量模型，提升信号配时的准确性和有效性，促进城市交通管理的持续改进与发展。
综上所述，本文以修正饱和流量模型为基础，对交叉口信号配时进行研究，旨在通过优化信号配时方案，缓解交通拥堵问题，提高交通运行效率，促进城市交通管理的可持续发展。
通过本文的研究，相信可以为城市交通管理提供有益的参考和借鉴，对实际交通管理工作具有一定的指导意义。
城市单点交叉口的信号配时优化研究_孙超
图 2 交叉口几何示 意图 表 2 高峰小时机动车 交通量汇总表
南进口 左转 直行 右转 总量 453 357 300 1 110 北进口 259 531 351 1 141 东进口 391 737 247 1 375
( 辆 / h)
西进口 551 851 300 1 702
率) 分别为 6% , 7% , 5% , 5% 。 3) 现状配时方案。现有交叉口采用四相位 定时信号控制 , 配时方案如图 3 所示, 对应的各相 位时间分 别为: 30, 35, 35, 30 s; 周 期时长为 130 s。各相位之间黄灯时间为 3 s, 全红时间为 1 s 。
2 算例分析
2. 1 路口现状 1) 几何现状。以广州市天河区天河北路 ( 东 西向 ) 与天河东路 ( 南北向 ) 交叉口为 研究对象, ( 见图 2) 。该路口右转全部渠化 , 路口几何形状、 车道宽度 ( m ) 、 车道功能 划分情 况、 拓宽 段长度 ( m) 等信息如图 2 所示。 2) 交通量 数据调查。表 2 为全 天高峰小时 ( 17: 00- 18: 00) 的分 流向的机动车 流量调查数 据 ; 南、 北、 东、 西进口方向的重型车比例( 即大车
图3
现状交叉口配时方案
城市单点交叉口的信号配时优化研究
孙
C - G ej ( 9) 1 - y ij j 式中 : G ei 为 j 相的有效绿灯时间 , s y ij 为 i 相的第 j 个进口道的流量比。 故一个周期内每辆车的平均停车次数为 :
n n
H =
i= 1
hi q i /
i= 1
qi
( 10)
8 1. 5 通行能力计算模型 美国 H CM 2000 通行能力计算方法 : Ci = Si
过饱和状态下的单交叉口最小延误信号周期模型
过饱和状态下的单交叉口最小延误信号周期模型徐建闽;荆彬彬;卢凯【期刊名称】《控制理论与应用》【年(卷),期】2015(032)004【摘要】由于现有单交叉口信号配时方法主要适用于低饱和交通状态,本文以过饱和交通状态作为研究对象,利用定数理论分析了信号交叉口进口道的车辆到达与驶离规律,建立了信号周期与延误时间之间的数学模型,推导了单交叉口最小延误的信号周期计算公式.以某个四相位交叉口为例,针对3组不同流量比的过饱和交通状态,分别获取了延误时间与信号周期之间的变化曲线,计算了最小延误所对应的最佳信号周期,并利用VISSIM微观交通仿真软件,仿真得到了3组不同流量比情况下的延误时间.仿真结果表明:在各组流量比设置下,延误时间的理论计算值与仿真实验值相一致,有效验证了该模型的准确合理性,为解决过饱和状态下的交叉口信号配时优化问题提供了理论指导依据.【总页数】6页(P521-526)【作者】徐建闽;荆彬彬;卢凯【作者单位】华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640;华南理工大学自主系统与网络控制教育部重点实验室,广东广州510640;华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640;华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640;华南理工大学自主系统与网络控制教育部重点实验室,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】U491.5+4【相关文献】1.过饱和交通状态下的停车延误协调控制模型 [J], 卢凯;徐建闽;李林2.平均排队长度差最小的单交叉口在线Q学习模型 [J], 张术;韦钦平3.基于改进F-B模型的过饱和状态下交叉口信号配时优化方法 [J], 高佳宁;丁勇4.过饱和状态下道路单交叉口的延误模型建立 [J], 陈复扬;闫啸岳;姜斌;5.考虑交叉口延误和通行能力优化疏散救援路线的最小费用流模型 [J], 高明霞;贺国光因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
交通信号机单点自适应控制的配时方法探析
交通信号机单点自适应控制的配时方法探析孙旭飞【摘要】提出一种新型的交通配时控制方法，在交通流过饱和时、甚至出现交通拥挤的情况下能够合理应对，并根据这一配时方案进行信号控制，对解决交通、改善城市居民的出行具有十分重要的实用意义。
【期刊名称】《福建广播电视大学学报》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】3页(P88-90)【关键词】交通信号控制;混合交通;信号配时方案【作者】孙旭飞【作者单位】福州大学,福建福州350108【正文语种】中文【中图分类】U491.5近年来随着家庭小轿车的迅速增长，国内城市的交通环境逐渐恶化，使得交通阻滞和交通事故成为日常化问题。
为了解决日益拥堵的交通问题，部分城市的交通信号控制系统采用了国外的信号系统，如澳大利亚的SCATS系统和英国的SCOOT系统。
但即使某些城市建立了自己的系统，也由于照搬国外的研究理论，仍较难解决国内混合交通的问题。
笔者针对国内的交通进行了深入研究之后，在尽量少用车辆检测器的前提下，在本文中提出了独特的解决交通配时的算法模型，期待实现合乎国情的高效率信号控制系统。
在道路交通信号控制配时算法上，主流的方法是使用交叉口的交通流饱和度来计算需要的周期时间，而绿信比则用各相位的饱和度与交叉路口的交通饱和度之比，如图1的四相位路口。
通常车辆检测器设置在各进入路径的各车道上离停车线约150米的地方。
通过检测通过检测器的车流量计算饱和度，其饱和度计算公式如下：ρi：相位 i的饱和度ρi1，ρi2：相位i上行和下行方向的车流饱和度而路径车流饱和度定义为实际车流量与该路径的最大饱和流量之比，即q1：路径i的实际车流量，单位：台/5分s1：路径i的最大饱和流量，单位：台/5分车流量的采集有两种方式，一是每隔5分钟合计一次交通量；二是与周期同步采集各周期的交通量，然后采取不同的加重系数取其平滑值。
在算出交叉路口的饱和度后，使用F-B法的最佳周期时长公式，计算周期时长C（秒）。
单点交叉口相位设计与信号配时组合优化研究
单点交叉口相位设计与信号配时组合优化研究单点交叉口是城市道路交通中常见的交通节点形式之一，其良好的相位设计和信号配时组合对于交通流的顺畅和交通安全具有重要的影响。
本文旨在研究单点交叉口的相位设计和信号配时组合的优化方法，以提高交通流的效率和减少交通拥堵。
首先，相位设计是单点交叉口中重要的一环。
相位设计主要涉及到车辆行驶方向的划分和绿灯时间的分配。
在划分车辆行驶方向时，需要考虑到交叉口周边道路的通行情况、车辆流量和行驶方向的需求。
通过合理的划分，可以有效地减少交通冲突和提高交通流的通行能力。
在分配绿灯时间时，需要根据各个方向的车辆流量和行驶速度进行动态调整，以确保每个方向的车辆都能够得到合理的通行时间。
其次，信号配时组合是单点交叉口中的另一个重要问题。
信号配时组合主要涉及到不同相位之间的转换和绿灯时间的设置。
在相位之间的转换上，需要考虑到车辆流量的变化和交通冲突的情况，以确保相位的切换能够顺利进行。
在绿灯时间的设置上，需要根据各个方向的车辆流量和行驶速度进行合理的分配，以最大程度地提高交通流的通行能力。
针对以上问题，本文提出了一种基于交通流模型的单点交叉口相位设计和信号配时组合的优化方法。
首先，通过对交通流进行建模和仿真，得到交通流的流量、速度和密度等相关参数。
然后，根据这些参数，利用优化算法求解出最优的相位设计和信号配时组合。
最后，通过仿真实验验证了该方法的有效性和可行性。
实验结果表明，采用本文提出的优化方法可以有效地改善单点交叉口的交通流状况。
相位设计和信号配时组合的优化可以显著提高交通流的通行能力，减少交通拥堵和交通事故的发生。
因此，本文的研究成果对于城市交通管理和交通规划具有重要的实际意义。
综上所述，单点交叉口相位设计和信号配时组合的优化是提高交通流效率和减少交通拥堵的重要手段。
本文基于交通流模型，提出了一种有效的优化方法，通过仿真实验验证了该方法的有效性。
未来的研究可以进一步探索其他优化方法和策略，并将其应用于实际的交通管理和规划中，以进一步提高城市交通的效率和安全性。
单点交叉口信号配时优化方法及原型系统实现
单点交叉口信号配时优化方法及原型系统实
现
单点交叉口信号配时优化是通过对交叉口的信号灯配时进行分析和调整，使其能够更好地适应交通流量的变化，提高交通运行效率，减少交通拥堵和交通事故的发生。
本文介绍了一种基于车辆流量预测的单点交叉口信号配时优化方法及原型系统实现。
一、方法与实现
方法：
1. 收集实时交通数据，包括交通流量、车速、车辆稳定性等信息。
2. 基于历史数据和实时数据，使用机器学习算法预测未来交通流量并生成流量预测模型。
3. 根据流量预测模型和当前交通流量信息，实时计算出最佳的信号配时方案。
4. 在每个周期结束时根据新的交通数据和历史数据，对信号配时方案进行进一步调整。
实现：
本文实现了一个原型系统，包括数据采集子系统、流量预测子系统和信号配时子系统。
1. 数据采集子系统：通过视频监控、传感器等设备获取交通流量、车速、车辆稳定性等数据，并将其存储到数据库中。
2. 流量预测子系统：利用机器学习算法对历史数据和实时数据进行预测，生成流量预测模型，并输出流量预测结果。
3. 信号配时子系统：根据流量预测结果和当前交通数据，实时计算出最佳的信号配时方案，并将其发送到信号控制器。
二、实验结果
本文将该方法在某城市的一个单点交叉口进行了实验，实验结果
表明，该方法能够有效提高交通运行效率，使车辆等待时间减少49.8%，减少了交通拥堵和交通事故的发生。
三、结论
本文提出了一种基于车辆流量预测的单点交叉口信号配时优化方法，并设计了相应的原型系统。
实验结果表明该方法能够在减少车辆
等待时间的同时提高交通运行效率，具有一定的实用价值。
基于改进F-B模型的过饱和状态下交叉口信号配时优化方法
关键词 ： 交通控 制 ； 信 号 配 时 ：通 过 交 通 量 ； 延 误
中图分 类 号 ： Ｕ ４ ９ １ ． ５ ４
文献标 识码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ０ ０ ２ — ４ ０ ２ ６ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ — ０ ０ ７ ８ — ０ ７
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ｔ ｉ ｍｅ ａ ｔ ｏ ｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ，ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ Ｆ — Ｂ ｓ ｉ ｇｎ ａ ｌ ｔ ｉ ｍｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｗａ ｓ
Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ Ｆ－ Ｂ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｔ ｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｏ ｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
【 交通运输 】
基 于 改进 Ｆ — Ｂ模 型的过 饱和 状态 下 交叉 口信 号 配时 优化 方法
高佳 宁 ． 丁勇
（ 北京交通大学交通运输学院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ４ ）
摘要： 为 减 少过 饱和 交叉 口的 车辆延误 时间 ， 建立 了改进 的 Ｆ ． Ｂ配 时模 型 。该模 型进 行周 期 计 算 的步骤 与 Ｆ — Ｂ法 相 同， 在 调 查各进 １ ７ ： 道 交通 量时 ， 提出“ 通 过 交通量 ” 的概 念 ， 并 采 用延 误 模 型对 Ｆ — Ｂ算 法 以及 改进 Ｆ — Ｂ法进行 评 价 。案例 分 析 结果表 明 ． 与Ｆ ， Ｂ配 时模 型相 比 。 应 用改进 Ｆ — Ｂ配 时模 型 的信 号配 时方案使 相邻 交 叉 口延误 时 间分 别减 少 了 ３ ４ ． ３ ９ ％和
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过饱和交叉口单点信号配时方法研究
作者：成卫， 李学敏， 陈昱光， 袁满荣
作者单位：成卫,李学敏(昆明理工大学;昆明，650000)， 陈昱光,袁满荣(昆明市公安交通警察支队，昆明 650000)
1.张军信号灯交叉口在过饱和状态下的车辆受阻分析与研究[期刊论文]-甘肃科技纵横2007,36(2)
2.金治富.翟润平交叉口智能交通系统的设计——过饱和交叉口的动态最优控制策略[会议论文]-2005
3.唐德华.许伦辉.林泉.TANG De-hua.XU Lun-hui.LIN Quan过饱和信号交叉口的多目标控制模型[期刊论文]-科学技术与工程2009,9(19)
4.吴洋干道过饱和交叉口群的实时交通控制策略研究[学位论文]2008
5.于泉.荣建.YU Quan.RONG Jian基于模糊逻辑的过饱和交叉口定周期配时方案优化[期刊论文]-北京工业大学学报2007,33(11)
6.雷磊.吴洋.刘昱岗.LEI Lei.WU Yang.LIU Yu-gang过饱和交叉口群系统建模及优化模型[期刊论文]-计算机工程与应用2010,46(4)本文链接：/Conference_7014314.aspx。