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非常規交叉口的通行模式是在交叉口上游設置預信號，組織左轉和直行車流交替使用進口道來提高通行能力，是一種對策交叉口擁堵的新思路。其雖已在我國數個城市有過實際應用案例，但多由于缺乏堅實的理論和技術支撐而不得不以失敗告終。本團隊將基于自身既有的非常規交叉口理論研究成果，構建非常規交叉口的失效概率模型，建立預防死鎖、動態啟用和動態控制的機制與優化方法；此外，基于駕駛行為和選擇偏好研究，設計綜合考慮駕駛員適應性和車道排隊均衡的動靜態交通語言系統。本項目研究前期已經發表8篇相關論文，取得1項國家發明專利和1項軟件著作權，在此基礎上將通過與優秀的企業、單位合作，以面向應用為目的，一方面繼續深化成果的科學性和實用性，另一方面，實現成果的推廣應用，為研究機構，交通規劃、設計和管理領域提供新的技術支撐，為預防和緩解交通擁堵提供有效的應用系統，解決實際交通問題的同時，服務于整體交通系統品質的提升。 在資源、環境等多約束下，相對于道路拓寬等傳統手段，非常規交叉口方案是更具可持續性、更有前景的交通擁擠對策手段。本項目研究成果既能夠為是否選擇非常規交叉口通行模式提供理論支持，也能為非常規交叉口的優化設計提供技術支撐，因而成果可以廣泛地應用于城市道路交通設計和擁擠管理之中。研究成果還可以為起草考慮非常規交叉口通行模式的交叉口規劃設計規范，為緩解交通阻塞，提高交通系統的穩定性與可靠性提供理論基礎和技術支持。進一步，設計的軟件可以直接應用于非常規交叉信號設計方案的制定。最后，在此基礎上形成的交叉口交通流分析、實驗和優化技術，對于研究復雜交通系統問題具有廣泛的應用效果。  圖1 非常規交叉口通行模式示意圖    A: 預信號控制                           B: 主信號控制圖2 上海共和新路臨沂路非常規交叉口   本研究的內容是交通工程領域里出現的新問題，以非常規交叉口的適應條件和優化方法為重點，以預防和緩解交通擁擠、提高通行能力和節能減排等應用為理論研究的導向。項目研究所轉化的成果具有可觀的經濟、社會效益，主要包括： 1）成果可服務于研究機構：促進對交叉口新型通行模式的探索及其適應性分析、優化設計理論與方法的研究及應用； 2）成果可服務于交通規劃、設計和管理領域：成果將為非常規交叉口的規劃設計規范奠定基礎；為非常規交叉口交通設計、管理實踐提供新的技術支持，并在交通擁擠管理的實踐中發揮重要作用； 3）成果可服務于系統開發與咨詢機構：為基于新模式的交通控制、交通設計咨詢和輔助系統開發提供技術指引。

傳統無信號控制環形交叉口適應于流量較小的交叉口，當流量增加時，往往成為城 市交通擁阻的主要發生地之一，國內大量環形交叉口面臨改造問題。 本成果基于楊曉光教授首先提出并踐行的“環形交叉口左轉二次控制理論”，對環 形交叉口在空間上和時間上形成了優化設計技術，包括機動車交通和慢行交通空間設計 與信號控制技術，以及非常規環形交叉口的布局設計；以及信號控制中的主要參數相位 相序、綠燈時間、相位損失時間的計算方法。 成果給出了信號控制環形交叉口通行能力關鍵影響因素間的定量關系，可以最佳確 定綠燈間隔時間、環道左轉容量等參數。并提出了信號控制環形交叉口直行與左轉通行 能力的計算方法，在此基礎上，可計算分析信號周期、中心島半徑與環形交叉口通行能 力的最佳組合。 本成果的應用將規范各類環形交叉口的交通秩序，改善城市交通面貌；極大地提高 環形交叉口的通行效率，緩解城市道路交通壓力；避免對環形交叉口進行無謂改造，節 省城市建設資金，減少對城市環境等的破壞。

本發明公開了一種城市信號控制交叉口群關鍵路徑識別方法，包括如下步驟：1）運用對偶圖法表達具有轉向限制的交叉口群網絡，將尋找邏輯連通路徑問題轉換為在對偶圖中尋找出每個頂點正好經過一次的有向Hamilton通路問題；2）采用回溯法完成對通路的尋跡；3）建立由離散性關聯指標和阻滯性關聯指標組成的路徑關聯度計算模型；4）對網絡內所有邏輯連通路徑計算路徑關聯度值，依據關聯度值高低確定關鍵路徑走向。

本發明提供一種考慮交叉口轉向限制的最短路徑混合邊節點標號方法，用于導航領域中的最短路徑 生成，尤其用于在包含交叉口轉向限制的城市交通網絡中高效地查找最短路徑。本發明將節點分為兩類， 一類為包含轉向限制的受限交叉口，另一類為無轉向限制的自由交叉口，在最短路徑查找過程中自適應 選擇基于節點或者邊標號策略，對于受限交叉口采用基于邊的標號策略，對于自由交叉口采用基于節點 的標號策略;采用初始化、路徑選擇、路徑擴展三個步驟實現并進行了具體子步驟設計。本發明能夠獲 得與基于邊的標號方法一致的最優結果，同時通過有效地減少在自由交叉口的路徑生成、評估、存儲的 系統消耗，達到或者接近基于節點的標號方法的運算性能。

交通堵塞已為我國城市所面臨的嚴峻問題，有效的交通信號控制系統可以經濟高效 地提高交叉口及其網絡容量。本系統基于國家重點基礎研究規劃（973）項目、國家高 新技術發展（863）計劃項目和國家自然科學基金課題，針對中國交通流的實際情況， 提出了基于交叉口群協調的交通流動態協調控制技術與系統，根據實際交通問題動態地 將強關聯交叉口加以組合進行協調優化，利用網絡資源解決節點交通問題，提高了協調 控制的針對性和實效性。該技術還將行人過街協調控制、公交優先協調控制，以及快速 路進出口匝道控制等技術有機整合，為城市信號優化提供整體的解決方案與系統。其成 果已分別在杭州城區、丁橋區以及常州、張家港、太倉等地交警部門推廣應用。 

國內有許多企業開發城市交通控制系統，但實際上這些企業往往只注重交通控制系 統相關硬軟件的集成，而對于城市交通控制系統最重要的功能交通流的控制與管理卻缺 乏相應的考慮。造成許多城市所采用的城市交通控制系統雖然在硬軟件的配置上相當完 善，但在城市交通控制方面的功能卻十分匱乏。然而，國內對交通控制理論的研究已經 有了幾十個年的經驗積累，在混合交通控制策略、相關控制參數計算模型等方面的研究 也相當成熟。因此就產生了交通控制優化軟件的概念，優化軟件主要負責對交通數據設 備采集來的交通數據進行處理分析，并應用相關交通控制模型，實時計算及調整控制參 數，并發送方案至實際信號機控制信號燈。 本軟件的開發目標是結合中國智能交通運輸系統的發展背景，考慮中國混合交通的 特點，開發能適應于不同種類型交通及控制與管理需求的自適應交通控制優化軟件。 

一種基于聚類強化學習的城市道路交叉口交通信號優化方法，該方法涉及智能優化技術領域，可以提高單位時間內通過道路交叉口的車輛數。道路交叉口是道路網的重要組成部分，也是路段交通流的瓶頸。研究顯示，城市平面交叉口的通行能力只相當于路段上的40%-50%。平面交叉口所消耗的時間約占全程時間的31%，而車輛行駛延誤時間中有80%-90%由平面交叉口延誤造成。提高城市平面道路交叉口的通行能力，可以減少車輛延誤，節約人們的出行時間，增強人們的出行安全，并能夠減輕環境污染。  本發明能夠根據交叉口的 交通狀態自動選擇合適的相位動作，以適應交叉口交通狀況的變化，能夠提高單位時間內通  過交叉口的車輛數，減少車輛延誤。與其他聚類強化學習方法的不同之處在于，本發明在學 習過程中，能夠根據回報值的標準差動態地增加或減少質心數，能在保證強化學習收斂的前  提下盡可能地減少質心數，從而盡可能減少Q值函數存儲空間、提高收斂速度，使交通信號控制策略更快地適應當前交通流情況，從而盡可能減少交通延誤。