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城市交通线控系统相位差优化方法

吕斌 牛惠民

吕斌, 牛惠民. 城市交通线控系统相位差优化方法[J]. 交通运输工程学报, 2011, 11(4): 103-107. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.04.016
引用本文: 吕斌, 牛惠民. 城市交通线控系统相位差优化方法[J]. 交通运输工程学报, 2011, 11(4): 103-107. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.04.016
LU: Bin, NIU Hui-min. Optimization method of phase difference for urban traffic arterial control system[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2011, 11(4): 103-107. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.04.016
Citation: LU: Bin, NIU Hui-min. Optimization method of phase difference for urban traffic arterial control system[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2011, 11(4): 103-107. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.04.016

城市交通线控系统相位差优化方法

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.04.016
基金项目: 

国家自然科学基金项目 50968009

高等学校博士学科点专项科研基金项目 20096204110003

详细信息
    作者简介:

    吕斌(1975-), 男, 甘肃平凉人, 兰州交通大学副教授, 工学博士研究生, 从事交通信号控制研究

    牛惠民(1963-), 男, 甘肃陇西人, 兰州交通大学教授, 工学博士

  • 中图分类号: U491.51

Optimization method of phase difference for urban traffic arterial control system

More Information
  • 摘要: 根据路段行程车速的随机分布特征, 分析了已有线控系统相位差优化方法的局限性。以路段行程时间、车辆延误和排队长度为评价指标, 利用信息熵理论和多属性综合决策方法设计了线控系统相位差优化算法, 并进行了仿真计算。仿真结果表明: 当路段行程车速的方差从5 km.h-1增大到10 km.h-1后, 由西向东车流的行程时间、车辆延误和排队长度分别从98.4 s、13.5 s.pcu-1和9.1 pcu增大到115.5 s、15.9 s.pcu-1和12.3 pcu, 由东向西车流的行程时间、车辆延误和排队长度分别从99.4 s、13.5 s.pcu-1和9.2 pcu增大到108.7 s、14.3 s.pcu-1和10.8 pcu。可见, 路段行程车速的随机分布特性对相位差的设置有显著影响, 利用本文建立的模型可得到最优相位差。

     

  • 图  1  协调控制系统

    Figure  1.  Coordinated control system

    表  1  交叉口交通量

    Table  1.   Traffic volumes of intersections pcu·h-1

    方向 西
    交叉口1 1 200 400 400
    交叉口2 400 400
    交叉口3 1 100 400 400
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    表  2  结果对比

    Table  2.   Comparison of results

    方向 参数 行程车速为40 km·h-1 行程车速方差为5 km·h-1 行程车速方差为10 km·h-1
    运行结果 偏差/% 运行结果 偏差/%
    西→东 行程时间/s 93.5 98.4 5.2 115.5 23.5
    车辆延误/(s·pcu-1) 14.0 13.5 -3.6 15.9 13.6
    排队长度/pcu 8.9 9.1 2.2 12.3 38.2
    交叉口1→交叉口2 行程时间/s 36.9 38.2 3.5 46.7 26.6
    车辆延误/(s·pcu-1) 15.9 13.9 -12.6 16.2 1.9
    排队长度/pcu 7.8 8.3 6.4 9.9 26.9
    交叉口2→交叉口3 行程时间/s 55.8 60.2 7.9 68.8 23.2
    车辆延误/(s·pcu-1) 8.4 6.7 -20.2 8.9 5.9
    排队长度/pcu 11.0 12.4 12.7 14.8 34.5
    东→西 行程时间/s 92.9 99.4 7.0 108.7 17.0
    车辆延误/(s·pcu-1) 11.6 13.5 16.4 14.3 23.2
    排队长度/pcu 8.4 9.2 9.5 10.8 28.6
    交叉口3→交叉口2 行程时间/s 53.7 59.2 10.2 64.5 20.1
    车辆延误/(s·pcu-1) 15.5 15.2 -1.9 16.9 9.0
    排队长度/pcu 10.7 12.0 12.1 12.9 20.6
    交叉口2→交叉口1 行程时间/s 38.6 40.4 4.7 44.2 14.5
    车辆延误/(s·pcu-1) 11.9 11.3 -5.0 13.4 12.6
    排队长度/pcu 7.5 7.9 5.3 9.6 28.0
    下载: 导出CSV
  • [1] GARTNER N H, STAMATIADIS C. Arterial-based control of traffic flowin urban grid networks[J]. Mathematical and Computer Modeling, 2002, 35(5/6): 657-671.
    [2] TIAN Z Z, BALKE K, ENGELBRECHT R, et al. Integrated control strategies for surface street and freeway systems[J]. Transportation Research Record, 2002(1811): 92-99.
    [3] LI Yin-fei, CHEN Shu-ping. Joint opti mization traffic signal control for an urban arterial road[J]. Applied Mathematics a J ournal of Chinese Universities, Series B 2009, 24(2): 135-143. doi: 10.1007/s11766-009-1963-0
    [4] 梁肖, 彭宏勤, 孙壮志, 等. 双向有隔离路段干线交通信号优化实施策略[J]. 交通运输系统工程与信息, 2010, 10(1): 59-66. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXT201001009.htm

    LIANG Xiao, PENG Hong-qin, SUN Zhuang-zhi, et al. Optimizing policy on artery signal control of dual separated roads[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, 2010, 10(1): 59-66. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXT201001009.htm
    [5] TIAN Zong, URBANIK T. System partition technique to improve signal coordination and traffic progression[J]. Journal of Transportation Engineering, 2007, 133(2): 119-128. doi: 10.1061/(ASCE)0733-947X(2007)133:2(119)
    [6] LIU Yue, CHANG G L. An arterial signal opti mization model for intersections experiencing queue spillback and lane blockage[J]. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 2011, 19(1): 130-144. doi: 10.1016/j.trc.2010.04.005
    [7] 李乐, 史忠科. 基于遗传算法改进的交通干线信号优化研究[J]. 计算机仿真, 2009, 26(1): 260-263. doi: 10.3969/j.issn.1006-9348.2009.01.070

    LI Le, SHI Zhong-ke. Traffic trunk road signal optimization based on an improved genetic algorithm[J]. Computer Simulation, 2009, 26(1): 260-263. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1006-9348.2009.01.070
    [8] 王正武, 罗大庸, 黄中祥, 等. 线控系统协调优化模型及其改进粒子群算法研究[J]. 系统工程理论与实践, 2007, 10(10): 165-171. doi: 10.3321/j.issn:1000-6788.2007.10.023

    WANG Zheng-wu, LUO Da-yong, HUANG Zhong-xiang, et al. Optimal coordination of artery system based on modified particle swarm algorithm[J]. Systems Engineering—theory and Practice, 2007, 10(10): 165-171. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1000-6788.2007.10.023
    [9] LI Zi-chuan. Modeling arterial signal optimization with enhanced cell transmission formulations[J]. Journal of Transportation Engineering, 2011, 137(7): 445-454. doi: 10.1061/(ASCE)TE.1943-5436.0000232
    [10] 高云峰, 胡华, 杨晓光. 线控制相位差概率模型研究[J]. 公路交通科技, 2006, 23(8): 106-109. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLJK200608024.htm

    GAO Yun-feng, HU Hua, YANG Xiao-guang. Study on arterial traffic control probability model[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2006, 23(8): 106-109. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLJK200608024.htm
    [11] 吕斌, 牛惠民. 随机条件下单点交叉口信号配时优化[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(6): 116-120. http://transport.chd.edu.cn/article/id/201006019

    LU Bin, NIU Hui-min. Opti mizationfor signal plans at isolated intersections on randomcondition[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(6): 116-120. (in Chinese) http://transport.chd.edu.cn/article/id/201006019
    [12] SCHMOCKER J D, AHUJA S, BELL M G H. Multiobjective signal control of urbanjunctions—Framework and a London case study[J]. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 2008, 16(4): 454-470. doi: 10.1016/j.trc.2007.09.004
    [13] 薛锋, 王慈光, 牟峰. 基于信息熵和混沌理论的遗传-蚁群协同优化算法[J]. 控制与决策, 2011, 26(1): 44-48. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KZYC201101009.htm

    XUE Feng, WANG Ci-guang, MU Feng. Genetic and ant colony collaborative optimization algorithmbased on information entropy and chaos theory[J]. Control and Decision, 2011, 26(1): 44-48. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KZYC201101009.htm
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  • 收稿日期:  2011-03-19
  • 刊出日期:  2011-08-25

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