城市道路交叉口信号控制方案设计及优化
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2024年交通信号控制优化服务解决方案一、背景分析随着城市化进程的不断加快,道路交通问题也变得日益突出。
交通拥堵、事故频发等问题严重影响了人们的出行效率和交通安全。
因此,交通信号控制优化成为了解决交通问题的重要途径。
二、问题分析当前交通信号控制系统存在一些问题:1. 传统的交通信号控制方法缺乏灵活性,无法根据实时交通流量情况进行动态调整。
2. 传统的交通信号控制方法往往只考虑车辆流量,而忽略了行人和自行车等非机动车辆的需求。
3. 交通信号控制系统中的数据采集和处理能力有限,无法实现精准的交通信号控制。
三、解决方案为了解决上述问题,我们提出以下交通信号控制优化服务解决方案:1. 引入智能化技术:利用人工智能、大数据等技术对交通信号进行优化控制。
通过采集道路上的实时交通数据,包括车辆流量、行人流量、非机动车流量等,结合交通信号控制算法,实现动态调整信号时长和配时方案。
2. 考虑多种交通参与方:在信号控制优化中,不仅要考虑机动车的流量,还需要考虑行人和非机动车辆的需求。
对于行人和非机动车辆来说,信号配时方案应该更加倾向于提供更多的过街时间,并通过智能化系统实时响应行人和非机动车的需求。
3. 数据采集和处理升级:采用先进的传感技术和视频监控系统,实时采集和处理道路交通数据。
通过分析数据,提升信号控制的准确性和精确性,进一步优化交通信号控制效果。
四、关键技术1. 多源数据集成:整合不同交通数据源,包括交通流量数据、行人流量数据、非机动车流量数据等,提供全面的数据支持。
2. 实时数据处理:利用大数据和人工智能技术,对实时数据进行分析和处理。
通过模型预测和实时调整,优化信号控制策略。
3. 智能信号控制算法:基于实时数据和优化目标,开发智能化的信号控制算法。
根据交通流量和需求变化,动态地调整信号配时方案,实现最优化控制。
五、预期效果实施交通信号控制优化服务解决方案后,预计可以达到以下效果:1. 交通拥堵减少:通过优化信号配时,合理调节道路交通流量,降低交通拥堵现象。
智慧红绿灯建设方案设计随着城市化的快速发展,城市道路交通压力不断加大,特别是在繁忙的路口,车流量不断增加,交通状况越来越复杂,交通拥堵问题日益严重。
智慧红绿灯的建设,为了提高交通流量和提高路口的交通效率,解决交通拥堵问题,显得越来越重要。
一、技术选型1. 无人机可以利用无人机在路口疏通过程中协助监测路口交通情况,及时发现、处理路口交通拥堵问题,以达到更优化的效果。
2. 人工智能通过人工智能技术,实现车辆识别、识别车种、车型等信息,为后续交通流量分配提供数据支撑。
通过分析交通状况,优化路口信号,解决交通拥堵问题。
3. 物联网技术采用物联网技术,通过系统内置的传感器、磁感应器、摄像头等感应器件实时监控路口交通情况,能够收集到车辆通行时间、速度、车辆总数等数据。
4. 云计算技术运用云计算技术,将车道监控设备收集来的信息上传到云端,对数据进行实时分析。
智慧交通系统可利用这些数据,自动调节红绿灯时间,以达到最佳交通拥堵状况,保证路口的通行承载能力。
二、工作原理智慧红绿灯系统需要实现以下基本功能:1. 车辆感知检测通过在道路上设置磁感应器、摄像头等感应器件,识别车辆行驶方向、车速、车型等信息。
2. 数据收集与处理系统将车辆感知检测到的数据上传至云端,进行实时统计及分析,以获取路口的车辆通行数量、通行规律、通行速度等数据。
3. 信号控制系统根据实时收集的车辆信息调整信号控制,通过精细调节红绿灯控制方案,实现路口车辆流量统筹分配,保证路口的交通通畅。
4. 优化和管理通过数据采集系统实时掌握字符状况,提高路口的交通效能,同时对路口的交通拥堵情况进行自动分析和研究,并生成相关报告,对政府官员、交通主管部门提供科学决策支持。
三、建设成本智慧红绿灯系统需要投入前期设备、劳动力成本、软件系统等多方面的投入。
其中,设备成本固定,包括磁感应器、摄像头、控制器、服务器等,加起来约15万左右。
软件系统的开发、维护和升级费用相对可变,需要按照项目规模、系统稳定性和复杂程度综合评估。
城市道路交叉口精细化规划设计与控制管理摘要:城市道路系统是由各种不同方向的道路所组成,各种道路纵横交错,形成许多交叉口。
交叉口是道路系统的重要组成部分,是制约道路通行能力的咽喉,有利于城市道路上车行交通和人行交通的组织和转换。
各种车辆和行人在交叉口处汇集,相互干扰,出现交通拥挤。
因此要正确规划设计和管理交叉口,合理组织交通,对提高交叉口的通行能力,避免交通阻塞具有重要意义。
关键词:城市道路;平面交叉口;规划设计;交通管理引言近年来,随着我国城市道路的不断发展以及交通量的不断增加,人们对交叉口的设计关注度越来越高。
根据调查发现,城市道路上的交通事故率百分之六十以上发生在交叉口,交通事故率(以百万公里计),城市道路比郊区公路大两倍,比高速、快速公路大十倍。
由此可见,交叉口的合理、科学的规划与管理对提高通行能力、降低事故发生率等具有重大作用。
1.平面交叉口的规划设计1.1交叉口交通分析进出交叉口的车辆,由于行驶方向不同,车辆与车辆相交的方式亦不相同。
分流点、合流点和冲突点都是影响交叉口行车速度、通行能力和发生交通事故的主要因素。
其中以冲突点对交通的影响最大,此外在行驶速度较高的道路上,行车分叉点也会影响车辆行驶和产生交通事故。
一般情况下,产生冲突点最多的为左转弯车辆。
在交叉口规划设计中,要正确处理和组织左转弯车辆,是提高交叉口通行能力,保证交通畅通和安全的关键。
1.2交叉口设计基本要求交叉口设计要保证车辆与行人在交叉口能以最短的时间顺利通过,使交叉口的通行能力能适应各条道的行车要求;其次要保证行车安全,对于车辆在交叉口行驶时,驾驶人员要有足够的视距;此外,关于交叉口的排水、交叉口与建筑物、管线的关系等问题,在设计时也应考虑解决。
1.3交叉口型式的选择要正确选择交叉口的型式,确定各组成部分的几何尺寸。
平面交叉口的型式取决于道路网的规划和周围建筑的情况,以及交通量、交通性质和交通组织。
常见的几何形状有十字形、T字形、X字形、Y字形等多种形状,对其进行选择时涉及交叉口的形状、交通量和道路用地等诸多因素。
道路交叉口设计要点1. 简介道路交叉口设计是城市交通规划中至关重要的一部分。
合理的交叉口设计能够提高交通效率、缓解交通拥堵、降低事故风险。
本文将介绍道路交叉口设计的要点,以帮助交通规划师和设计师进行有效的交叉口规划和设计。
2. 设计目标道路交叉口设计的主要目标是保证交通流畅和安全。
具体可以包括以下几点:•优化交通流量,提高交通吞吐量;•确保行人和非机动车的安全通行;•降低事故风险,优化交通安全性。
3. 规划和布局3.1 道路布局合理的道路布局是交叉口设计的基础。
在规划和设计交叉口时,需要考虑以下几个方面:•道路等级和功能;•交通流量和道路容量;•周边道路网、街区结构和土地用途;•地形和环境条件。
3.2 路口类型根据道路等级和交通流量,交叉口可以分为不同类型。
常见的路口类型包括:•信号控制交叉口;•十字路口;•T型交叉口;•环形交叉口;•十字路口等。
选择合适的交叉口类型,可以根据实际情况考虑交通流量、人流量、土地利用等因素。
4. 交通流分析在设计交叉口时,需要进行交通流分析。
交通流分析可以通过以下几种方式进行:•车流量调查和分析,包括周日和高峰期的车流量统计;•行人流量调查和分析,包括道路人行横道上行人数量的观察;•自行车流量调查和分析,包括自行车道上自行车数量的观察;•其他交通方式的调查和分析,如公交车、出租车等。
交通流分析的结果将有助于确定适当的交通信号配时、道路宽度、车道数等交叉口设计要素。
5. 交通安全保障交通安全是道路交叉口设计的重要目标。
以下是一些常见的交通安全要点:•设计合适的视距要求,确保车辆和行人在交叉口有足够的视线;•设计合适的交通信号系统,确保交通流畅和安全;•设计合理的行人通行设施,如人行横道、人行天桥等;•设计合适的自行车通行设施,如自行车道、停车架等。
此外,还需要考虑其他的交通安全设施,如交通标志、路灯、反光镜等,以提高交叉口的可见性和安全性。
6. 交通信号配时对于信号控制交叉口,合理的信号配时是至关重要的。
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。
市政道路工程交叉口设计方案发布时间:2021-07-09T09:50:50.907Z 来源:《基层建设》2021年第11期作者:鲁鹏[导读] 摘要:交通汇聚则形成交叉口,是整个城市交通网络中较为关键的节点,同时也是交通拥堵、安全事故的高发区域,以合理的方式做好交叉口路段的设计工作极具必要性,将直接关乎交通系统的运转水平。
青岛华城国际工程技术集团有限公司山东青岛 266000摘要:交通汇聚则形成交叉口,是整个城市交通网络中较为关键的节点,同时也是交通拥堵、安全事故的高发区域,以合理的方式做好交叉口路段的设计工作极具必要性,将直接关乎交通系统的运转水平。
关键词:市政道路;交叉口;设计方案引言由于城市人口、车辆相对较多,所以城市道路的设计以及选线尤为重要,城市车辆构成复杂、人流量大,公路行车道、公交车道、人行道相交形成,交叉口连续段是解决车辆流通能力的关键,然而交叉口连续段处车辆拥堵现象较常见,所以采用交叉口交通组织设计可有效解决此类问题。
交叉口交通组织设计应由路网层面优化交通组织、路线层面完善流线引导、交叉口层面提升通行效率三个层次展开。
1市政道路工程交叉口设计中存在的问题1.1车道数划分不够合理城市道路交叉口交通组织设计中,车道数量是路口车辆能够顺利通过的主要标准,通常情况下,交叉路口需要比一般道路多出1~2个车道。
主要原因是保证更多的车辆能够在交通信号灯亮起后,以最短的时间通过,避免在交叉路口停留太长时间。
此外,在部分城市道路交叉口设置了专门的左转或者右转车道,可大幅度地提升交叉口车辆的通行能力,避免发生长时间车辆堵塞问题。
但就大道而言,很多交叉口并没有新增车道数,甚至还存在逐步减少的问题,此种问题的存在不但大大降低了车辆的通行能力,也容易发生交通事故。
1.2交叉口车道渠化设计缺乏合理性渠化设计是交叉口车道设计的重中之重,其主要作用是通过在交叉口设置右转和左转车道,提升交叉口车辆通行的效率和安全性。
交 通 科 技2009年11月Tr anspor tation Science &TechnologyNov.2009收稿日期:2009208230城市道路环形交叉口的改造设计高 欣 朱荣军 金文刚(苏州市市政工程设计院有限责任公司 苏州 215007)摘 要 分析城市道路环形交叉口存在的问题,并结合工程实例,介绍环形交叉口的改造方案,比较各种方案对交通功能的改善程度。
关键词 环形交叉口 交织段 通行能力环形交叉口是在交叉口中央设置一个中心岛,用环道组织渠化交通,驶入交叉口的车辆,一律绕岛作逆时针单向行驶,至所要去的路口离岛驶出。
进环和出环的车辆,在环岛行驶时处于紊流交织运行状态,为了不使车辆在环岛交织段出现停车等让的情况,中心岛的半径必须满足最小交织段长度的要求。
交织段的处理是环形交叉口设计的关键之处,直接决定着环形交叉口的通行能力。
1 城市道路环形交叉口存在的问题(1)环岛半径小,环道车道数多,两者不相匹配。
(2)技术标准低。
很多环岛实际上只是一个普通的平面交叉口,为了其他方面的需要,在中间设置了一个中心岛,添加了一些景观素材或者标志性建筑。
此类交叉口的几何尺寸一般只是常规平面交叉口尺寸稍作放大,交织段短,形成不了交织,存在的只是穿插冲突,不满足规范中环形交叉口几何设计的要求。
(3)交通组织差,通行能力低。
当前大多数城市道路的环形交叉口均为无控交叉口,没有完善的交通配套设施和交通组织方案。
在这种情况下,环形交叉口的通行能力会受到很大的限制,随着时间的推移,交叉口交通量达到一定程度时,交通矛盾就会显现。
(4)非机动车、行人和机动车相互干扰严重。
很多非机动车、行人通行并不按照环形交叉口的运转规则,无视标志标线驶入机动车环道,在机动车之间/见缝插针0,随意穿梭。
不仅自身安全得不到保障,还对机动车的正常行车造成极大的干扰,从而严重降低交叉口的服务水平。
(5)路网规划不合理。
由于规划中路网结构不合理,造成了交叉口成为多路交叉、畸形交叉而不得不设置环形交叉口的情况。
14AUTO TIMEFRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨基于VISSIM 仿真的城市交通路口优化设计成军宇 王宁 白彦凯黄河交通学院 汽车工程学院 河南省焦作市 454950摘 要: 道路交叉口是道路交通流的集中地,它既是道路系统中的重要节点,也是容易发生道路交通问题的区域。
随着中国国民经济的不断发展,城镇化进程日益加快,产生了一系列的城市交通问题,也使得城市交通体系的压力逐年加大。
道路交叉口的设计方案的合理性,将影响到城市交通道路工程的整体安全性以及畅通性。
采用科学合理的规划理念,先进的方式和技术手段进行交叉口的设计尤为重要。
文章以武陟县连固线和云叶线交叉口为例,通过分析交通信号交叉口的交通特性和机动车辆运行特性,找出存在的交通问题。
制定优化设计方案,并使用VISSIM 仿真软件进行仿真、评价其优化设计方案。
关键词:城市交通路口 连固线与云叶线 优化设计 VISSIM 仿真1 背景道路作为城市交通的主动脉,将各个道路交叉口进行连接,道路交叉口的顺畅与否直接决定了整个道路交通是否顺畅,从而影响到整个城市,同时道路交叉口也是整个城市车辆与人流交汇的重要节点,由各个方位的车辆、各种的车辆组成了复杂的交通状况,是道路拥堵的主要矛盾焦点,从而非常容易引起车祸与堵塞,也由此使得道路交叉口成为了城市中非常混乱的交通部分,交通事故的多发、拥堵导致了道路网通过能力严重下降,而杂乱的道路交叉口也就此成为城市高效运行的阻碍。
交叉口是城市交通中问题最多的部分,通过选择正确的管理形式和正确的渠化设计措施,优化现有问题,组织交通模式,可以充分利用路口的容量,合理利用路口的空间资源,保证车辆沿路的安全和高效运行,减少路口的事故,改善整个城市路网的连接现状。
因此,设计和优化城市道路是极为重要的。
2 城市道路交叉口渠化设计2.1 渠化交通的方法交通渠化的主要功能是确定各交通流对道路的空间使用权,从而提高交叉口的安全性,提高交通效率,减少事故频率。
XX交警大队红绿灯建设方案XX有限责任公司2012年8月30日目录1 建设背景 (3)2 建设内容 (3)3 建设目标 (3)4 建设原则 (4)5 建设依据 (4)6红绿灯设计 (5)5.1设计要求 (5)5.2总体设计 (6)5.3产品参数 (6)5.3.1灯体部分 (6)5.3.2控制机部分 (7)5.3.3 效果图 (10)7项目预算 (14)1建设背景随着XX综合实力和居民收入水平的提高,机动车保有量每年在迅猛增长,道路建设步伐不断加快,随之而来的对道路交通管理设施的要求也越来越高,目前XX交通管理设施建设速度较为缓慢,部分交叉口的车辆通行过程尚未实现信号控制管理,紧靠人力控制管理及交通参与者的自发行为。
容易发生拥堵或交通事故,存在交通安全隐患。
为了改善城市交通状况,营造安全、舒适、便捷的出行环境,XX将逐步建设完善交通管理设施,确保交通顺畅。
交通信号控制系统是现代城市交通管理的重要环节,也是智能交通系统中最基础最核心的组成部分,其协调控制效果将直接影响整个ITS的运行效率,其控制技术的多样性以及后期的优化服务水平将决定着整个智能交通系统建设的效果。
通过联网式红绿灯信号控制系统的建设,实现点、线、面相结合的集中式信号控制,充分发挥联网集中式交通信号控制系统的优势,以适应XX发展的要求,更好的为城市交通建设服务。
2建设内容XX本期建设拟建2个路口的联网式信号灯系统。
3建设目标1、使XX的交通更加顺畅与有序,减少交通事故的发生,保护人民安全。
2、提高静态交通设施数量及技术水平,满足日益增长的交通需求规范行车行为,加强道路安全的管理。
4建设原则1) 标准性:遵循国标、行业标准2) 扩展性:支持接口扩展、系统升级。
3) 实用性:采用模块化设计。
既满足当前需要又满足以后扩展。
功能满足道路交通管理智能化。
4) 可靠性:前端采用嵌入式设计,低功耗,性能稳定。
具有防盗、耐高温、抗寒等基本功能。
电气避雷装备装置符合国家有关安全标准。
信号灯工程实施方案一、项目背景随着城市交通的不断发展和城市规模的不断扩大,交通信号灯工程成为了城市交通管理的重要组成部分。
良好的交通信号灯系统可以提高交通效率,缓解交通拥堵,减少交通事故发生率,为城市交通安全和顺畅奠定了坚实的基础。
因此,对于城市交通信号灯的优化和改造已然成为了城市发展进程中的一项重要工程。
本项目的实施地点为某市城区主要道路交叉口,是该市交通网络中的重要节点,也是交通拥堵较为严重的地区。
为了改善该交叉口的交通状况,提高交通效率,减少交通事故的发生,本项目拟对该交叉口进行信号灯工程的实施。
二、项目目标1. 提高交通效率。
通过对该交叉口的信号灯进行优化、改造,提高交通信号灯系统的灵活性和智能化程度,从而提高交通的流畅性和通行效率。
2. 减少交通拥堵。
通过对该交叉口的信号灯进行改造,合理的设置信号控制时间,减少交通拥堵的发生,提高道路的通行能力。
3. 提高交通安全。
通过合理的设置红绿灯时长,减少交通事故的发生,提高交通的安全性。
4. 提高城市形象。
通过对该交叉口的信号灯进行改造,提升城市道路的交通设施和交通管理水平,提高城市的形象。
三、实施方案1. 项目立项(1)项目立项申请。
立项申请阶段将成立项目立项小组,明确项目的目标和需求,编制项目立项申请书,提交相关部门审批。
(2)项目立项审批。
经过项目立项申请书的审批,获得项目立项报告通过后,将正式启动信号灯工程项目。
2. 前期准备(1)方案设计。
根据交叉口的具体情况,经过交通流量和路口实际情况考察,编制交通信号灯的改造方案。
(2)材料准备。
在方案设计确定后,根据设计要求准备所需的设备材料,并进行定制和采购。
3. 施工实施(1)工程施工。
确定施工方案,对交叉口的信号灯进行改造,完成设备安装和线路铺设。
(2)设备调试。
完成信号灯的安装和线路铺设后,对设备进行调试,检查设备是否正常运行。
4. 工程验收(1)工程验收申请。
施工完成后,将提交工程验收申请,由相关部门进行现场验收。
新疆农业大学学报2010,33(5):457~459 Journal of Xinjiang Agricultural University
文章编号:1007—8614(2010)05—0457—03 城市道路交叉口信号控制方案设计及优化 孙亮,刘小勇 (新疆农业大学机械交通学院,乌鲁木齐830052) 摘要: 对城市道路交叉口交通流量进行了分析,根据交叉口流量,设计信号控制方案,并使用Transyt一7F软件 进行优化。通过使用Transyt一7F软件对交叉口交通情况进行仿真评估,优化后信号配时仿真的功效指标比优化前 改善了43.7 ,交叉口服务水平提高了一个等级。
关键词:交叉口;交通流量;信号控制 中图分类号:U491.232 文献标识码:A
Design and Optimization 0f the Signal Control Plan of Urban Intersection SUN Liang,LIU Xiao—yong (College of Mechanical Engineering and Communication,Xinjiang Agricultural University,Uru~ mqi 830052,China)
Abstract:This thesis analysed the traffic flow of urban intersections,designed the signal control plan based on the traffic flow,then optimized the plan by Transyt一7F software.The result of the simulation of junction in Transyt一7F software indicated that the efficiency index of simulation of optimized signal config— uration were improved by 43.7 compared with that before optmized.The standard of service in intersec— tion was improved by one grade. Key words: intersection;traffic flow;signal control
在城市道路交通中,经常遇到交通量大,交通情 况复杂,自适应交通控制的效果差,甚至失效,达不 到预期控制效果。为弥补自适应信号控制的不足, 设计分时段固定配时信号控制方案是一种有效的交 通控制方案,可保证交叉口正常秩序和通行_1 ]。 为获得更优固定配时信号控制方案,据交叉口车流 量统计结果,计算信号控制方案;使用Transyt一7F 软件对信号配时进行优化;并使用Transyt-7F软件 对交叉口进行仿真,对优化过的信号配时进行评估, 与现有方案对比,选择优最方案。
1信号配时计算与优化 1.1信号配时计算 信号配时计算方法比较单一,只是在参数选取
收稿日期:2010—01—07 基金项目:世界银行贷款项目(O5ESO1GPF11WDl6O1) 通讯作者:刘小勇,E—mail:chenrongliu@263.net
上稍有差异。现选择我国使用最多的计算方法Ⅲ: 信号周期:各相位信号灯轮流显示一次所需时 间的总和。
Co一 式中:C0为信号最佳周期(s);L为周期总损失时问 (s),与车辆启动损失时间、绿灯间隔时间及相位数 有关;Y为组成周期全部相位的最大流量比之和。 绿信比:各相位所占绿灯时间与周期时间之比。
G —max
( Y
_i,Yi...)
gd (2) 一 ——— _一 Z J
式中: 为有效绿灯时间(s),Ge—Co—L;g 为第l 相位有效绿灯时长,用式(2)可求得各相位有效绿 灯时长;max(Y ,Y .)为第Z相位的最大流量比。 458 新疆农业大学学报 2010年 1.2信号控制方案优化 Transyt一7F软件具有对交叉口、路段、路网进 行交通仿真、信号配时优化、交通状况评估等功 能l_5]。使用Transyt一7F软件对计算所得信号配时 进行优化。该软件的优化模型有爬山算法和遗传算 法。本研究使用的是遗传算法。在使用该软件进行 方案优化时,需要确定以下重要参数: 各流向交通流量:交叉口进口各流向的实际流 量,可调查得到。 信号相位:交叉口控制信号给各进口流向分配 绿灯的方式,由交叉口实际情况及流量特性决定。 初始信号配时:根据实际流量用公式(1)、(2)计 算得到。 信号配时优化参数:可选择的优化对象,有周 期、绿信比、相位差、相序。 优化指标选择:优化标准,有延误、停车次数、燃 油消耗率等。 最大周期:优化方案允许的最大周期。 最小周期:优化方案允许的最小周期。 交叉口进口车道饱和流率:交叉口各进口车道 的最大通行能力,可实测或计算得到;遗传算法参 数:杂交率、变异率、种群选择概率、最大演化代数、 种群、随机数。 1.3信号控制方案评估 使用Transyt一7F软件对交叉口交通情况进行 仿真,对优化前后的信号控制方案进行评估,通过评 估报告对比,可判断优化结果是否有效。评价指标 主要有饱和流率、总延误、平均延误、总停车数、总停 车率、燃油消耗、功效指数、服务等级等;其中功效指 数是延误、停车、油耗等指标的线性组合,是仿真对 象的总体评价;所有指标值越小越好。 2 应用实例 2.1信号相位确定 本研究以乌鲁木齐市人民路一新华路交叉口为 例。该交叉口4个进口各有一条左转、两条直行、一 条右转车道,有地下通道,没有非机动车干扰。优化 前使用的信号控制相位见图1:4个相位,4个进口 轮流放行。
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相位一 相位二 相位三 相位四 图1 优化前信号控制方案相位示意图 Fig.1 The sketch map of signal control plan before optimiza- tion
2.2 交通流量 本研究所用通流量数据来源于乌鲁木齐市自适 应交通控制系统,根据24 h流量统计,发现该交叉 口晚高峰(20:00~21:30夏季)是全天流量最大的 时段。现实情况也是每天在这个时段该交叉口拥堵 最严重。提取该交叉口晚高峰各进口流量(表1)。
表1高峰小时交通量(夏季2O:()()~21:30) Table l Traffic volume in hush hour(Summer 20:00~21:00)
交通量(辆/h) 230 1158 192 353 1283 130 122 1263 210 210 484 80 2.3信号配时计算 使用信号配时计算公式(1)和(2),根据候选方 案相位对晚高峰小时交通量进行运算,相位一、相位 二、相位三、相位四所得信号配时分别为:47,50,21, 32 S,周期150 S。 2.4信号配时优化 优化参数设置:信号配时优化参数:只对周期、 绿信比进行优化;因为是对单个交叉口进行优化,所 以不用考虑相位差和相序;当对相互关联的几个交 叉口或路网进行优化时,就要对所有参数进行优化。 优化指标:选择最低燃油消耗;在因信号灯造成 的延误、停车数、燃油消耗几个指标中,燃油消耗最 能引起重视,所以选择最低燃油消耗; 最大周期:160 S;虽然随着周期的增加,交叉口 通行效率在增加,但造成的延误也会增加;当周期大 于16O S时,延误会大幅度增加,所以选择优化允许 最大周期为16O Sl6]。 最小周期:60 S;为满足各相位的最小绿灯时间 需要。 交叉口进口车道饱和流率:一条直行车道 第5期 孙亮,等:城市道路交叉口信号控制方案设计及优化 459 1 600辆/h(实测值),一条左/右转车道1 450辆/h (实测值)。 遗传算法参数选取:所有的参数取值都决定于 优化对象的复杂程度,对单个交叉口控制方案进行 优化,选择最小的有效值就可以得到优化结果,并且 可以节省软件运行时间。杂交率为3O ,变异率为 1 ,种群选择概率为0.Ol%,最大演化代数为 30代,种群为10,随机数为7 781(默认)。优化后的 控制方案见图2。
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相位一 相位二 相位三 相位四 相位五 图2优化后信号控制方案相位示意图 Fig.2 The sketch map of the signal traffic control plan after optimization
信号控制方案的相位由4相位变成5相位,其 中第一、第二相位分别是东西直行相位和左转相位, 第三、第五相位是南北直行和左转相位,第四相位是 北进口的直行和左转同时放行相位,是符合该交叉 口北进口交通量大的实际需求。相位一、相位二、相 位三、相位四、相位五优化后的信号配时为58,32, 28,1O,23 S,周期150 S。因为是对单个交叉口信号 控制方案进行优化,所以不需要设置相位差。 2.5配时方案评估 对优化前4相位控制方案和优化后5相位信号 控制方案使用Transyt-7F进行评估,结果见表2。 表2信号控制方案评估结果 Table 2 The result of estimation of the signal control plan 注:服务水平E表,下不畅通,时常出现二次排队;F表示不畅 通,出现大量二次排队。 优化后的信号控制方案与优化前方案相比,在 通过交叉口流量相同的情况下,各种延误、停车指标 以及燃油消耗指标都比较优越;并且交叉口服务水 平在优化后为E,比优化前提高了一个等级。评估 指标功效指数下降43.7 ,评估结果对比证实该交 叉口的信号控制方案确实得到了优化,对交叉口交 通拥堵有显著改善。
3 结论 根据交通流量计算配时方案,使用Transyt-7F 软件对方案进行优化,并进行仿真评估,可得到更优 越的信号控制方案。对于交通流量大、情况复杂,自 适应信号控制效果不理想的交叉口,这是一种有效 缓解交通拥堵的信号控制方法。
参考文献: [1]万伟,陈锋.基于遗传算法的单交叉口信号优化控制 [J].计算机工程,2oo7,16(33):217—219. [2]道路与交通工程研究学会.交通信号控制指南——德 国现行规范[M].李克平,译.北京:中国建筑工业出版 社,2006. [3]翟忠民,景东升,陆化普.道路交通实战案例[M].北 京:人民交通出版社,2007. [4]徐吉谦,任福田.交通工程总论[M].北京:人民交通出 版社,2004. [5] 静态交通控制系统一TRANsYT[EB].(2009—08—28). http }| .zhinengjiaotong.com/2009/0828/1833. shtm1. [6]Chang Yulin,Cui Yibo,Zhang Peng.Multi—phase signal setting and capacity of signalized intersection[J]. Journal of Soufheast University(English Edition), 2009(3):123—128.