城市道路非常规交叉口优化设计与控制

第1章 墨守成规：交通设计的“一定之规”

1．1 交通设计的历史

1．1．1 不分方向的道路

1．1．2 分方向不分转向的道路

1．1．3 分转向不分相位的道路

1．1．4 分相位不分模式的道路

1．1．5 分模式道路设计

1．2 交通设计中的“常规”

1．2．1 道路空间设计的“常规”

1．2．2 时间设计的“常规”

1．3 论规矩的价值

1．3．1 行为规范化

1．3．2 习惯的力量

1．3．3 管理的难度

1．4 突破“常规”的动力

1．4．1 隐藏在常规中的潜力

1．4．2 一事一议：交通问题的特殊性

1．4．3 “变”的代价

参考文献

第2章 移形换位：连续流交叉口

2．1 同路不同行

2．1．1 减少干扰的价值

2．1．2 左转是麻烦制造者

2．2 同路同行

2．2．1 转移矛盾

2．2．2 通行权再分配

2．3 有难同当

2．3．1 排队溢流

2．3．2 连续停车

参考文献

第3章 一分为二：预信号交叉口

3．1 并联系统

3．1．1 分转向通行的必要性

3．1．2 分转向通行造成的浪费

3．2 串联系统

3．2．1 空间划分

3．2．2 提高通行能力的密码

3．2．3 排队长了吗？

3．3 维持秩序

3．3．1 随机性

3．3．2 信号协调

3．3．3 服务水平提高了吗？

参考文献

第4章 化整为零：各种绕行设计

4．1 矛盾集中

4．1．1 通过性需求

4．1．2 连通性需求

4．2 主次分明

4．2．1 连续右转

4．2．2 远引掉头（直行十右转、右转十直行）

4．3 系统优化

4．3．1 不一定要绕行

4．3．2 避免弄巧成拙

参考文献

第5章 倒行逆驶：动态出口左转车道

5．1 材大难用

5．1．1 交叉口空间利用的不均衡性

5．1．2 可挖掘的空间

5．2 见缝插针

5．2．1 可利用的时机

5．2．2 可利用的空间

5．3 风险管理

5．3．1 存在的风险和隐患

5．3．2 如何确保交通安全

参考文献

……

第6章 无中生有：新型待行区

第7章 共享共赢：双向左转车道

第8章 近而不进：非机动车二次过街

第9章 大乱大治：行人专用相位

第10章 继往开来：研究总结与展望2100433B

《城市道路非常规交叉口优化设计与控制》面向的是交通工程领域出现的新问题，以非常规交叉口的适应条件和优化方法为重点，以预防和缓解交通拥挤、提高通行能力和节能减排等应用为理论研究导向，对交通设计和控制理论与技术进行了新的探索。交通问题已经成为引起全社会关注的“城市病”。

《城市道路非常规交叉口优化设计与控制》为治疗这类“病症”提供了一种新的“良药”。

更为重要的是，《城市道路非常规交叉口优化设计与控制》详细阐述了“良药”所能治疗的“症结”以及可能的“副作用”，并揭示了作用机理。从每一种非常规交叉口的特点分析人手，梳理潜在问题和关键参数，在解析设计参数之间耦合关系的基础上，提出了优化方法，分析了适应性条件。

本书主要介绍了智慧城市下道路单交叉口和交叉口群的信号控制方法。第一章作为绪论简单介绍了智慧城市及交叉口群信号控制的概况；第二-四章研究了单交叉口信号的智能控制方法；第五~七章针对干道研究了各种路况下的信号优化及自适应控制方法；第八一-十四章讨论了基于各种性能指标需求的干道及交叉口群区域划分问题、信号优化问题、协调控制问题；其中第十二章介绍了突发事件下基于非线性综合指标评价的交叉口信号分类控制方法。

目 录

第1章 绪论

1.1 智慧城市下道路交叉口群的研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 最新研究成果

第2章 基于模糊控制的单交叉口信号配时控制

2.1 引言

2.2 单交叉口的模糊控制

2.2.1模糊控制理论概述

2.2.2 单交叉口的两级模糊控制

2.3 基于两级模糊控制的单交叉口信号控制

2.3.1模糊控制器设计

2.3.2模糊控制器研究

2.4 具有公交优先的单交叉口信号模糊控制

2.4.1模糊控制器设计

2.4.2模糊控制器仿真

第3章 基于蚁群算法的单点公交优先信号控制

3.1 信号配时参数优化算法

3.1.1 Webster算法

3.1.2蚁群算法

3.2 基于蚁群算法的单交叉口公交优先信号配时优化

3.2.1基本参数选取

3.2.2公交优先信号配时多目标优化模型的建立

3.2.3公交优先信号配时多目标优化模型的仿真

第4章 同时考虑行人效益和车辆效益的单点信号控制

4.1 行人交通

4.1.1行人交通设施

4.1.2行人过街心理特征及影响因素

4.2 同时考虑行人效益和车辆效益的多目标优化模型

4.2.1多目标的参数选取

4.2.2信号配时多目标优化模型的建立

4.2.3信号配时多目标优化模型的求解

4.3 同时考虑行人效益和车辆效益的多目标优化模型仿真

第5章 基于效率指标的干道交叉口信号寻优

5.1 引言

5.2 改进的干道信号优化的效率指标

5.2.1干道交叉口的延误模型的建立

5.2.2干道交叉口综合效率指标的获取

5.3 基于爬山法的交叉口信号寻优

5.3.1爬山法寻优

5.3.2信号寻优仿真

第6章 基于Petri网的干道交叉口信号自适应控制

6.1 引言

6.2 干道交叉口Petri网建模

6.2.1带有token变迁和监督弧的Petri网

6.2.2干道交叉口Petri网模型

6.3 基于Petri网的模型参考自适应控制

6.3.1控制器设计

6.3.2仿真分析

第7章 路网中限制溢流的信号自适应控制

7.1 引言

7.2 基于面向对象Petri网的区域交叉口建模

7.3 防止溢流的区域交叉口自适应控制

7.3.1控制设计

7.3.2仿真分析

第8章 基于滞留排队的过饱和状态评估方法设计

8.1 引言

8.2 过饱和状态下的交通现象

8.2.1延误时间增多

8.2.2滞留排队的形成

8.2.3绿灯时间利用率的提升

8.3 基于滞留排队的过饱和状态评估

8.3.1滞留排队模型的构建

8.3.2结合严重性指标的过饱和程度评估

8.4 基于滞留排队的过饱和状态评估方法仿真

第9章 基于多目标优化的单交叉口信号控制

9.1 引言

9.2 过饱和状态下单交叉口的多目标控制模型

9.2.1单交叉口物理模型

9.2.2效率评价指标函数

9.2.3综合多目标控制模型

9.3 多目标控制模型优化求解

9.3.1遗传算法

9.3.2 遗传算法的改进

9.4基于多目标优化的单交叉口信号控制仿真

9.4.1仿真确定MGA中选择操作的参数值

9.4.2 MGA和GA寻优能力的对比仿真

9.4.3 三种信号控制策略下过饱和单交叉口的信号配时效果对比

第10章 基于自适应调参法的双向干道信号控制

10.1 引言

10.2 过饱和状态的双向干道协调控制模型

10.2.1城市干道物理模型

10.2.2建模基本过程

10.2.3控制目标方程

10.3基于自适应调参法的信号控制

10.3.1自适应调参法的设计

10.3.2 参数约束

10.3.3 相位相序优化

10.4基于自适应调参法的双向干道信号控制仿真

10.4.1 三种不同干道协调控制模型下的效率评价指标对比

10.4.2仿真验证所提结合自适应调参的控制方法的有效性

第11章 考虑区域划分的交叉口群信号控制

11.1 引言

11.2 过饱和状态下交叉口群的子区划分

11.2.1城市交叉口群物理模型

11.2.2改进路径关联度模型

11.2.3基于聚类分析的交叉口群子区划分过程

11.3基于NSGA-Ⅱ算法的交叉口群信号控制

11.3.1 NSGA-Ⅱ算法

11.3.2 NSGA-Ⅱ的设计过程

11.4考虑区域划分的交叉口群信号控制仿真

11.4.1三种子区划分结果下的交叉口群控制效果对比

11.4.2基于固定配时和NSGA-Ⅱ信号控制方法下的交叉口群的配时效果对比

第12章 基于非线性综合评价指标的交叉口信号分类控制

12.1 引言

12.2 交叉口的单指标评价

12.2.1突发事件下的交叉口

12.2.2交叉口的交通评价指标

12.3交叉口的多指标评价

12.3.1多指标线性综合法

12.3.2多指标非线性综合法

12.3.3多指标线性综合与非线性综合对比

12.4基于非线性综合指标评价的交叉口分类控制

12.4.1交叉口的可控性分析

12.4.2可控交叉口的控制目标

12.4.3粒子群算法求解目标函数

12.5基于非线性综合指标评价的交叉口分类控制仿真

12.5.1单指标与多指标对比

12.5.2两种多指标综合方法对比

12.5.3可控交叉口的信号优化

第13章 基于交通需求和关联度计算的交叉口群划分

13.1 引言

13.2 交叉口交通需求计算

13.2.1排队最远点模型

13.2.2改进的排队最远点模型

13.2.3交通需求的量化

13.3相邻交叉口关联度计算

13.4关联交叉口群的划分

13.4.1相关参数计算

13.4.2基于层次聚类的关联交叉口群划分

13.5基于交通需求和关联度计算的交叉口群划分仿真

13.5.1验证排队最远点模型

13.5.2算例说明交叉口群聚类划分和关键协调路径确定

13.5.3关键路径协调

第14章 基于延误最小和饱和度均衡的折线型路径协调控制

14.1 引言

14.2 基于延误最小的关键路径相位差优化

14.2.1折线型关键协调路径的延误模型

14.2.2非关键路径的协调控制

14.3基于饱和度均衡的关键路径绿信比优化

14.3.1基于饱和度均衡的交叉口信号优化模型

14.3.2 fmincon函数求解模型

14.4基于延误最小和饱和度均衡的折线型路径协调控制仿真

14.4.1 基于延误最小的多交叉口相位差优化

14.4.2 基于饱和度均衡的多交叉口绿信比优化2100433B

准备进入环形路口的让已在路口内的机动车先行。

根据交通信号灯布设位置和数量的不同，将环形交叉口的交通信号控制方法分为进口道控制和进口道与环道控制全控制。进口道控制就是只对入环车辆进行控制;而全控制是对入环车辆和环内车辆均进行控制，要求在各个进口道和环道的基本路段布设红黄绿三色交通信号灯，彻底分离环内车辆与入环车辆的交通冲突。

根据入环车辆放行顺序的不同，进一步将进口道与环道控制分为单进口轮流放行和多进口同步放行。