科技成果

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成果名称: 设置预信号的交叉口群交通信号协调控制方法研究

成果登记号: 9612022J0262

第一完成单位: 长安大学

联 系 人: 李岩

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 论文

应用行业: 交通运输、仓储和邮政业

学科分类: 交通运输工程(580)

完成人: 李岩,邓亚娟,王龙飞,马静,余丽洁,许国淼 ,陶思然,刘扬

成果简介:

1. 项目取得成果的总体情况。

     项目的研究拟通过研究报告、学术论文/著作以及人才培养等来具体体现。

     项目取得的成果概括如下:

① 每年度按期提交项目年度进展报告和研究工作总结报告。

② 以第一作者或通信作者身份发表SCI 检索论文3 篇,EI 检索论文1 篇,核心期刊论文3 篇(含1 篇教改论文),录用EI 检索论文1 篇,另有一篇EI 检索论文处于终审阶段,1 篇核心期刊论文在审稿阶段,在国际重要学术会议宣讲论文1 篇,发表教改论文2 篇。

③ 目前项目的部分资助下,正在进行1 本教材的编写,完成了一本学术著作的翻译,对其内容的调整及优化拟在2018 年内完成,项目相关的学术专著拟在项目研究内容完全完成后开展撰写。

④ 培养毕业硕士研究生3 名,目前在读研究生8 名,本人开始攻读博士后,项目组一名博士毕业,并攻读博士后出站。

⑤ 授权使用新型专利1 项。

     项目取得的上述成果可为道路交通流及驾驶人状态检测与识别、预信号的设计及信号配时优化提供参考及依据,以缓解道路交通拥堵,提升交通运行效率。项目研究过程中研发的WiFi 信息检测设备及硬件在环仿真设备可应用于交通信息检测及可应用实践的交通信号配时仿真,为其他科研人员提供相应工具。

2. 项目成果转化及应用情况

    目前项目研究成果暂未有转化及应用,但预信号系统在深圳、上海等地有实际应用。

3. 人才培养情况。

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4. 其他需要说明的成果。

    无

5. 项目成果科普性介绍或展示网站。

    预信号系统是通过在交叉口进口道停车线上游增设一条预信号停车线,通过设置在预信号停车线的信号灯来控制特定流向车辆进入待行区域(sorting area),从而使待行区域全部出口空间为单一流向车流所用的一种特殊的交叉口设计及交通控制方法。预信号的设置可通过道路纵向的空间换取交叉口处横向的空间,从而使无法设置转向展宽段或转向展宽段不足的路段能取得设置专用转向车道相同的效果。

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      预信号的设置会使交通流冲突向上游转移,因此需设置足够长度的待行区域。应用元胞自动机仿真及排队论的仿真及计算得出,预信号待行区域的长度和交通需求及信号配时方案相关,建议长度在120 米以上,再具体设置时不应低于50-60米,否则交通信号配时将难以优化,预信号的储流放行的功能将难以实现。在预信号停车线和待行区域间,还建议设置10 米以上的禁停区供车辆换道后进入待行区域。此外进口车道的上游也需有足够的空间供预信号前车辆排队,因此设置预信号的进口道路段不宜短于300 米。

      为保证单点预信号时间的充分应用,一般多采用相位轮放(Phase swap)的方式对设置预信号的单点交叉口控制,此时在相位切换到相冲突方向的时间内,本方向的下一相位将放行的车辆可进入待行区域排队。等冲突方向放行完毕后,本方向的车流也排队完毕。应用动态规划或感应控制的方法均可使单点预信号的控制按交通需求自动调整。

      预信号的设置对信号协调控制其反作用:预信号需使车辆在待行区域内排队,这样便打破了信号协同控制中的绿波,而由于相位轮放策略的应用,使得已有协调控制的算法及策略也无法直接应用。因此提出先放行当前进口直行车流,在后期持续放行左转车流,并使左转车流直行后采用左转远引的方式,经掉头右转实现左转,这样比较大程度的减少了对协调控制绿波的影响,但此方法较难实现,且在应用过程中存在较多问题,目前仍在对协调控制方法进一步探索。

研究成果目录

      项目负责人通过ISIS系统,从文献库中检索研究成果或者按要求格式自行填入。请按照期刊论文、会议论文、学术专著、专利、会议报告、标准、软件著作权、科研奖励、人才培养、成果转化的顺序列出,其它重要研究成果如标本库、科研仪器设备、共享数据库、获得领导人批示的重要报告或建议等,应重点说明研究成果的主要内容、学术贡献及应用前景等。

      项目负责人不得将非本人或非参与者所取得的研究成果,以及与受资助项目无关的研究成果列入报告中。发表的研究成果,项目负责人和参与者均应如实注明得到国家自然科学基金项目资助和项目批准号,科学基金作为主要资助渠道或者发挥主要资助作用的,应当将自然科学基金作为第一顺序进行标注。