信号灯配时评估优化系统

关于路口交通信号灯配时优化的工作介绍作者：朱志威李军来源：《科技风》2017年第24期摘要：交通信号优化是对城市交通信号灯路口进行调研、方案设计及下方调试的工作，对不合理的信号灯设置进行相位、配时优化，以达到缓解交通拥堵的目的。

本次以江门市东华路港口一路（东华岗）、东华路潮江路口（政协岗）为例，介绍了信号优化工作的过程，对问题调研分析及优化思路，并对实施后的路口运行效果评测，提出该项工作的下一步建议。

本文详细描述了信号优化工作的流程，突出需要关注的要点，为路口交通信号灯配时优化工作积累实践经验。

关键词：交通信号灯；配时优化；优化思路；运行效果评测1 背景介绍城市交通问题已经成为了制约我市社会与经济发展的一个重要瓶颈。

如何在有限的道路资源、交通资源和警力资源的情形下，高效实施交通管理，提高道路的通行效率，满足人们出行的需求，实现道路平安畅通，已成为当前发展过程中亟待解决的问题之一。

江门市东华路为连接新旧城区的重要主干道，沿线分布有大型商场、文化休闲场所、学校等人流、车流聚集地，承载城区东西向主要车流量，其中分布东华路港口一路（东华岗）、东华路潮江路口（政协岗）两个重要交叉口。

目前，在工作日早晚高峰阶段，两个路口在同一时段不同流向经常出现排队和空放现象，路口处于严重“失衡”状态。

高峰期受车流量增加和支路车流干扰等因素影响，无法走出绿波效果，经常存在回溢现象。

因此，为解决上述存在问题，项目团队对两个路口开展调研及优化工作。

1 调研分析1.1 路口时段划分不够细致，部分时段周期设置不合理目前来说，两路口设置为协调控制，采用同一套时段控制表，以东华路港口一路为例，分为周一至周五9个时段控制方案和周六日7个时段控制方案。

然而，根据对两个路口车流量统计数据来看，周一至周四、周五和周六日的车流量有明显差异。

1.2 早晚高峰存在部分进口排队严重，而部分空放现象据实地调研观察，在工作日早晚高峰阶段，两个路口在同一时段不同流向经常出现排队和空放现象，路口处于严重“失衡”状态，需要对两个路口早晚高峰相位控制、配时方案进行优化设计。

基于遗传算法的交通信号灯配时优化模型交通信号灯在城市交通管理中起着关键的作用。

合理的信号灯配时能够减少交通堵塞、提高通行效率，提升交通系统的整体运行效果。

本文将介绍一种基于遗传算法的交通信号灯配时优化模型，帮助解决交通拥堵问题。

一、遗传算法的基本原理遗传算法是一种模拟生物进化过程的优化算法。

它模拟了自然界的遗传和进化机制，通过模拟种群的选择、交叉和变异等操作，逐步优化求解问题的解。

遗传算法具有全局搜索和并行处理能力，适用于复杂问题的求解。

二、交通信号灯配时优化问题的具体描述交通信号灯配时优化问题是一个多目标决策问题，目标是减少车辆等待时间、减少路口发生事故、提高交通系统的通行效率。

该问题需要综合考虑交通流量、行人流量、路段长度等多个因素，并给出最优的信号灯配时方案。

三、1. 个体表示：将信号灯配时方案表示为一个个体，每个个体包含所有信号灯的相位时长。

2. 适应度函数：根据待优化指标设计适应度函数，评估每个个体的优劣程度。

适应度函数可以考虑车辆等待时间、行人安全、交通通行效率等指标。

3. 初始种群：随机生成一定数量的初始个体，作为遗传算法的起始种群。

4. 选择操作：根据适应度函数对种群中的个体进行选择，选择优秀个体作为下一代的父代。

5. 交叉操作：对父代个体进行基因交叉，产生子代个体。

可以采用单点交叉、多点交叉等策略。

6. 变异操作：对子代个体进行基因变异，引入新的基因信息，增加种群的多样性，避免陷入局部最优解。

7. 环境选择：通过适应度函数将父代个体和子代个体进行比较，选择出适应度最好的个体作为下一代种群。

8. 终止条件：当达到预定的迭代次数或者解收敛时，停止优化过程。

四、基于遗传算法的交通信号灯配时优化模型的优点1. 全局搜索能力：遗传算法能够通过不断迭代，逐步搜索到较优的解，具有全局优化能力。

2. 并行处理能力：遗传算法可以同时处理多个个体，利用并行处理能力加快优化过程。

3. 适应性强：遗传算法通过适应度函数评估每个个体的优劣程度，能够自动适应问题的求解目标。

红绿灯评价体系引言：红绿灯作为交通信号设施的重要组成部分，在我们日常出行中起着至关重要的作用。

为了保障交通的安全有序进行，人们设计了一套红绿灯评价体系，用以评估红绿灯的性能和效果。

本文将从红绿灯的基本原理、评价指标和改进措施等方面，探讨红绿灯评价体系的内容。

一、红绿灯的基本原理红绿灯是交通信号灯的一种，由红灯、黄灯和绿灯组成。

其基本原理是通过不同颜色的灯光，向交通参与者传达不同的信号，以控制交通流量和行人通行的顺序。

一般情况下，红灯表示停车，黄灯表示警告，绿灯表示通行。

二、红绿灯评价指标为了评价红绿灯的性能和效果，人们提出了一系列的评价指标。

常见的红绿灯评价指标包括：1. 通行效率：评估红绿灯对交通流量的控制效果。

通行效率高意味着交通流畅，车辆和行人能够迅速通过交叉口。

2. 安全性：评估红绿灯对交通安全的保障程度。

安全性高意味着交通事故的发生率较低，交通参与者的生命财产得到有效的保护。

3. 环保性：评估红绿灯对环境的影响程度。

环保性高意味着红绿灯的能耗低、尾气排放少，对周围环境造成的污染较小。

4. 人性化：评估红绿灯对行人和车辆的友好程度。

人性化高意味着红绿灯的设置和时长考虑到了行人和车辆的需求，方便他们的通行。

三、红绿灯评价体系红绿灯评价体系是对红绿灯性能和效果的综合评估。

在实际应用中，可以通过以下几个方面来评价红绿灯：1. 交通流量统计：通过对交通流量的统计分析，可以评估红绿灯的通行效率。

通过统计车辆和行人的通过时间和通过数量，可以得出红绿灯的通行能力。

2. 事故统计：通过对交叉口周边交通事故的统计分析，可以评估红绿灯的安全性。

如果某个红绿灯附近交通事故频发，可能说明红绿灯的设置存在问题。

3. 环境监测：通过对红绿灯周围环境的监测，可以评估红绿灯的环保性。

监测红绿灯的能耗和尾气排放情况，可以得出红绿灯的环保性能。

4. 用户调查：通过对行人和车辆的调查问卷，可以评估红绿灯的人性化程度。

了解用户对红绿灯的满意度和意见建议，可以得出红绿灯的人性化情况。

城市交通信号灯配时优化研究城市交通信号灯配时优化是提高城市交通流畅度和减少交通拥堵的重要手段之一。

随着城市人口和车辆的不断增加，如何合理调控交通信号灯以实现最优的配时方案成为了城市交通管理者面临的重要问题。

本文将从交通信号灯配时优化的背景、现状分析，以及提出可行的优化方法三个方面进行探讨。

背景随着城市化进程的加快，城市人口迅速增长，城市交通流量也大幅度增加。

城市中交通拥堵问题日益凸显，造成了严重的社会和经济损失。

而交通信号灯作为调控交通流量的重要工具，通过合理的配时可以降低交通拥堵，提高交通效率。

现状分析目前城市交通信号灯配时优化存在一些问题。

首先，传统的配时方法主要基于人工经验和交通状况的观察，缺乏科学性和准确性。

其次，大多数城市交通信号灯系统独立运行，缺乏整体性的协调和优化。

第三，交通信号灯的配时通常是固定的，无法根据实际的交通流量进行动态调整。

优化方法为了解决当前城市交通信号灯配时优化存在的问题，需要采取一系列科学的措施。

首先，可以引入先进的交通信号灯配时模型，如基于智能算法和模拟仿真的方法，能够更加准确地预测和优化交通信号灯的配时方案。

其次，需要建立城市交通信号灯系统的协调性，通过信息技术手段实现对整个信号灯系统的集中控制和配时协调。

最后，交通信号灯的配时应该是动态的，根据实时采集到的交通数据进行调整，以适应不同时间段和不同道路的交通需求。

此外，为了更好地实现城市交通信号灯配时优化，需要通过优化城市道路网的结构和布局来进一步减少交通拥堵。

建立合理的道路规划和交通枢纽，以减少路口和拥堵点，缓解交通压力。

同时，提倡公共交通和非机动交通的发展，减少个人车辆出行，以降低城市交通压力。

结论城市交通信号灯配时优化是城市交通管理的重要手段，通过合理的配时方案可以提高交通流畅度，减少交通拥堵。

目前的配时方法存在一定的问题，需要采取科学的方法进行优化。

引入先进的配时模型、建立协调性的信号灯系统、实现动态调整，以及优化城市道路网结构和布局，都是实现交通信号灯配时优化的重要措施。

Techniques of Automation & Applications | 139基于视频识别的智能交通信号灯配时优化常 铮,李晓艺,刘丹丹,王宪彬(东北林业大学 交通学院,黑龙江 哈尔滨 150040)摘 要:随着汽车保有量的增加,道路交通流量持续增长,交叉口的交通压力日益增大,目前国内绝大多数交通信号灯为固定周期控制,这种定时控制算法显然不能根据交通流的变化而及时做出调整,很可能出现绿灯方向无车辆通过,而红灯方向却有大量车辆等待的现象,造成大量交通资源的浪费。

因此建立智能交通灯信号配时系统是十分有必要的,本研究采用了视频识别的方法对交叉口车辆数进行实时获取,并将获取到的数据通过优化算法进行处理,对交通信号进行合理的动态配时,起到了减少交叉口交通延误、降低车辆排队时间、减少交通拥堵的作用。

关键词:图像处理;交通信号灯;智能控制系统中图分类号:TP391.4;U491.5 文献标识码:A 文章编号:1003-7241(2018)11-0139-04Intelligent Traffic Signal Timing OptimizationBased on Video RecognitionCHANG Zheng, LI Xiao-yi, LIU Dan-dan, WANG Xian-bin( School of Transport and Transportation, Northeast Forestry University, Harbin 150040 China )Abstract: With the increase of car ownership, the traffic flow of the road continues to grow, and the traffic pressure at intersectionsincreases. At present, most Chinese traffic lights are controlled at a fixed period. This timing control algorithm cannot change with traffic flow. Thus there may be a phenomenon that no vehicle in the direction of green light, and a large number of vehicles waiting in the direction of the red light, this greatly reduced the traffic capacity of roads. Therefore, it is necessary to establish a signal timing system for intelligent traffic lights. In this study, a video recognition method is adopted to obtain real-time traffic flow at intersections, and the acquired data is processed through an optimization algorithm to make traffic signals become reasonable. The dynamic timing achieves the effect of reducing traffic delays at intersections, reducing vehicle queuing time and traffic congestion.Key words: image processing; traffic lights; intelligent control system收稿日期:2018-04-131 引言由于汽车保有量的增大,城市主干道与非主干道交叉口经常出现这样一种现象:交通信号灯是红灯的通行方向上停有很多车辆,而绿灯通行方向上车辆却寥寥无几,造成严重的交通资源浪费,致使交叉口压力越来越大[1]。

城市交通信号灯优化与配时随着城市的不断发展和交通流量的增加，城市交通拥堵问题日益突出。

作为交通组织的重要组成部分，交通信号灯在城市交通中起着至关重要的作用。

为了提高交通效率、减少交通拥堵，交通信号灯的优化与配时成为了一个热门的研究领域。

一、城市交通信号灯的优化城市交通信号灯的优化是指通过合理的方式来确定交通信号灯的参数，以提高交通效率和缓解交通拥堵。

优化交通信号灯的方式主要有以下几种：1.1 绿波带配时绿波带配时是指在交通信号灯的配时过程中，将同一方向的多个交通信号灯调整为绿灯同时亮起，以减少交通阻塞和排队等待时间。

这种方式适用于交通流量较大的主干道，可以有效提高道路的通行能力和交通效率。

1.2 道路的优先级调整通过调整道路的优先级，可以使得交通信号灯更加合理地配时。

例如，在快速路与普通道路交汇的路口，可以将快速路的信号灯配时更长，以保证流量的通畅。

同时，还可以根据道路的车流量变化，动态调整信号灯的配时，以适应交通流量的变化。

1.3 系统化信号灯优化在城市交通系统中，通过建立一套完善的交通信号控制系统，可以实现信号灯的系统化优化。

这种方式可以利用智能化的交通信号控制设备，根据实时交通信息进行信号灯的配时调整，实现交通流量的最优化控制。

这种系统化优化方式可以使得交通信号灯的配时更加科学、合理，提高城市交通的效率和安全性。

二、城市交通信号灯配时原则除了优化交通信号灯的方法，配时原则也是决定信号灯效果的重要因素。

合理的配时原则可以保证交通信号灯的配时更加科学、合理。

以下是一些常用的配时原则：2.1 车辆流量原则根据车辆流量的变化，调整交通信号灯的配时。

当交通流量较大时，可以延长绿灯的时间，以增加流量通行能力；当交通流量较小时，可以缩短绿灯的时间，以减少等待时间。

2.2 人行道通行原则考虑到行人和非机动车的通行需求，合理设置信号灯的绿灯时间。

例如，在繁华的商业区周边，可以增加人行道的通行时间，以方便行人和非机动车的通行。

交通信号智能协调与优化控制系统设计与实现随着城市化进程的发展，交通拥堵日益成为城市发展的一个重要问题。

解决交通拥堵问题是一个复杂且具有挑战性的任务。

为了提高交通流动性和减少交通拥堵，交通信号智能协调与优化控制系统的设计与实现成为一种有效的解决方案。

一、交通信号智能协调与优化控制系统的意义交通信号智能协调与优化控制系统的意义在于通过合理的交通信号调度来提高交通流动性，减少拥堵，提高交通安全性和效率。

这一系统可以通过实时监测交通流量和信号状态来自动调整信号灯的时序和配时，使得交通信号更加智能、灵活和适应性强。

二、交通信号智能协调与优化控制系统的组成及原理交通信号智能协调与优化控制系统由多个关键组成部分组成，包括交通流量监测感知设备、信号控制器、信号灯等。

1. 交通流量监测感知设备交通流量监测感知设备包括交通监控摄像头、无线电感测器等。

这些设备通过感知交通流量并捕捉交通图像，获取交通状态信息。

2. 信号控制器信号控制器是交通信号智能协调与优化控制系统的核心部分。

它根据交通流量监测感知设备获取的数据，通过智能算法进行信号灯配时的优化控制。

同时，信号控制器还可以与其他交通管理系统进行联动，实现更高效的交通调度。

3. 信号灯系统信号灯系统是交通信号智能协调与优化控制系统的输出端。

根据信号控制器的指令，信号灯系统可以实时改变信号灯的亮灭和时序，以达到最佳的交通调度效果。

交通信号智能协调与优化控制系统的原理在于将采集到的交通状态数据与交通信号配时控制策略相结合，实现实时的信号灯配时调度。

通过智能算法的优化，使得信号灯的配时更加合理且适应性更强。

三、交通信号智能协调与优化控制系统的设计与实现交通信号智能协调与优化控制系统的设计与实现需要考虑多个方面的因素。

1. 交通流量监测感知设备的选择与布置交通流量监测感知设备的选择与布置直接影响着系统的数据采集能力和准确性。

需要考虑交通流量监测感知设备的类型、数量和部署位置，以满足系统对于交通数据的需求。

交通信号灯的配时设置与优化交通信号灯作为城市道路交通管理的重要工具，起到了引导交通流动、提高道路通行能力和保障交通安全的作用。

合理的信号灯配时设置与优化，能够有效地提高交通效率和减少交通拥堵。

本文将从交通信号灯的配时原则、常见配时模型以及优化方法等方面进行探讨。

一、交通信号灯的配时原则1. 车辆流量优先原则：将相对流量较大的方向的绿灯时间适当延长，以便提高道路通行能力，缓解交通压力。

2. 行人安全优先原则：在人行横道信号灯上，要保证行人具有充足的通行时间，确保行人的安全。

3. 道路交叉口协调原则：同一道路上不同交叉口的信号灯配时应该协调一致，避免出现交通阻塞和车辆排队等待的情况。

二、常见的信号灯配时模型1. 固定配时：按照一定的时间间隔进行信号灯的变换，适用于交通拥堵情况较为稳定的路段。

2. 手动控制配时：由交警根据实际情况进行信号灯切换，可以灵活地根据交通状况进行调整，但存在主观性较强和人力成本高的缺点。

3. 基于检测数据的配时模型：通过安装传感器检测车流量、行人流量等数据，根据实时数据进行信号灯配时，能够更加精确地反映交通状况。

三、交通信号灯的优化方法1. 优化固定配时参数：通过采用实时交通流量监测系统，获取实时的交通状况数据，根据车辆流量、行人流量等数据，对固定配时参数进行优化调整，以提高交通流动性和道路通行能力。

2. 采用智能交通信号灯控制系统：利用先进的计算机技术和交通信号灯控制算法，根据实时交通状况自动调整信号灯的配时，使得信号灯更加智能高效。

3. 采用交通信号灯协调控制系统：对具有一定交通量的交叉口，采用协调控制系统，使得不同交叉口的信号灯配时相互协调，提高道路通行能力和交通效率。

4. 考虑多方交通需求：对于车辆、行人和非机动车等不同交通参与者的需求，合理设置信号灯配时，保证各方交通需求的平衡。

5. 结合交通信号灯设置和道路规划：在城市道路规划和新建项目中，应提前考虑交通信号灯的设置和优化，合理规划道路网络，以便更好地适应未来交通发展的需求。