出口道左转交叉口信号控制鲁棒优化方法

发布时间：2024-07-07 00:40

　　为了提高出口道左转交叉口在现实交通需求和供给波动环境中的适应性,权衡运行效率与稳定性,对其鲁棒优化方法进行研究。在对出口道左转交叉口运行特点和饱和流率进行分析的基础上,提出从交通需求分布、基本饱和流率分布和实际运行车速分布3个方面考虑交通的波动性,以适应出口道左转交叉口交通供给波动与控制方案相关联的特征。在此基础上,分别以平均值-标准差最小、条件风险值最小和最大值最小化为目标,建立3种信号控制鲁棒优化方法,并基于遗传算法建立求解算法。通过算例分析,对鲁棒优化算法的准确性、平均值-标准差模型的参数取值和3种鲁棒优化方法优化效益进行分析。研究结果表明:所建立的鲁棒优化方法可实现交通需求和供给波动下出口道左转交叉口信号控制与设计车速的优化设计,相较于传统控制方案其在保证效率的前提下提高了控制方案运行的稳定性;平均值-标准差模型和条件风险值模型对于各项指标均表现较好,可在保障平均延误维持较优值的基础上(案例中车均延误增加小于3%)显著改善运行效果的稳定性(案例中延误标准差减少约40%);最小-最大模型对延误最大值的优化效果最佳,但其对于控制方案的整体效率会造成较大的负面影响(案例中车均延误增加...

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【部分图文】：

图6交通量波动对交叉口运行效益的影响

图5交通量大小对交叉口运行效益的影响6结语

图1出口左转交叉口几何结构

出口左转交叉口的几何构造如图1所示[11],图1中黄色区域车道作为综合功能区,其功能与可变车道相似,在信号周期的不同阶段可作为出口车道和出口左转车道使用。在主停止线的上游设置中央分隔带开口,并配有信号灯作为预信号来控制车辆的进入。在预信号绿灯关闭时,综合功能区正常用作出口道,而当....

图2出口道左转交叉口相位相序

图1出口左转交叉口几何结构对于信号控制,出口左转交叉口相比于常规交叉口增加了预信号,并且为了保证综合功能区内车辆的顺利清空,需要设置足够的清空时长,即预信号的绿灯相对于前一冲突相位的结束时间延迟开启并相对于主信号左转绿灯结束时间提前熄灭。交叉口具体相位相序如图2所示。其中主信号....

图3效率-稳定性随参数变化趋势

表2交通量、饱和流率以及实际运行车速调查数据Table2SurveyedDataofTrafficVolume,SaturationFlowRateandTravelSpeed流向交通量/(veh·h-1)饱和流率/(veh·h-1)实际运行车速....

本文编号：4002886