单点交叉口信号配时优化方法及原型系统实现.pdfVIP

■Tl技eclm术o与logy工an程dEngineernigCases 单点交叉 口信号配时优化方法 及原型系统实现 文 l同济大学 杨晓光 上海济祥智能交通科技有限公司 李晓丹 谢 峰 毛礼麒 詹求丽 【摘 要 】本文通过分析 目前单点交叉 口信号配时的局限性，提出了改进的信号配时优化算法，模型采 用了动态规划的思想，通过模型的求解能获取在滚动时间窗内的全局最优解。利用 GIS、计算机技术等， 设计并实现了单点交叉 口信号配时优化原型系统。该系统已经在太仓城市进行了初步使用，提高了交 通系统的运行效率，节约了交警部门的管理成本。 【关键词 】单点交叉 口信号控制 配时方案优化 动态规划 滚动时间窗 原型系统 1引言 用的垂直排队模型不够准确 ；其三 ，优化模 随着经济的高速发展和社会的不断进步 ， 型是基于信号阶段不考虑行人和 自行车绿灯 城市规模 不断扩展 ，汽车保有 量急剧增加 ， 间隔时间约束 ；其 四，它把车均延误作为信 由此带来的交通拥堵 、交通事故等交通 问题 ， 号优化 的唯一 目标 函数。基于 HCM2000延 以及由此 引起的社会经济损失和空气污染等 误模型的信号配时优化方法 ，不仅适用于非 日益危害着城市居民的 日常生活 ，缓解交通 饱和条件也适用过饱和条件 ，但是它也存在 拥堵已迫在眉睫。交叉 口是城市交通 的关键 Webster类似 的缺点 J。 节点 ，实现交叉 口合理 的交通组织渠化和科 交叉 口信号配时方案主要研究核心的相位 学的信号配时，可 以有效地提高其通行能力， 相序确定与周期长度确定 ，确定相位相序是信 从而缓解信号交叉 口的交通拥堵 。 号配时中的一项创造性工作，是配时过程的基 础 ；而周期对单点信号配时而言是一个关键控 2研究综述 制参数，对于交通控制方案的效果有极大影响。 交通信 号控制是道路交通管理 的一个重 本文针对现有模型算法的不足 ，提出 了 要措施 ，它直接通过交替停止与放行共享冲 一 种通过离线方案与计算机在线调整相结合 ， 突区域 的交通流来监视 和控制交通 流变化， 实现周期、绿信 比、相位差的优化 ，可 以处 所 以保证信号控制交叉 口最优信 号配 时是提 理非饱和 以及过饱和条件下的单点交 叉 口信 高城市交通系统便捷性的关键 』【JI。 号~2,B1,-优化控制方法。 交通信 号控 制优化早 在 1958年就 开始 了。Webster方法可能是基于最小延误来达 3交叉口信号配时优化模型 到最优信号配时的最早的方法。它在非饱和 3．1交叉 口信号配时方案 的描述 条件下是有效的 ，但是它仍然有许多缺点 ： 本 文 的信 号配 时采 用 美 国 NEMA组 其一 ，当关键车流 的流量 比 (Y)之和等于 1 织 (NatiOnalEIectriCaIManufactUrer 的时候 ，基于 Webster公式 的最优周期无穷 Assosiacion)提出的一种改进的信号配时模