Development and Evaluation of Model-Based Adaptive Signal Control for Congested Arterial Traffic
Notice bibliographique
Résumé
Under congested conditions, the road traffic states of different arterial links will interact with each other; therefore, it is necessary to understand the behavior of traffic corridors and to investigate corridor-wide traffic coordinated control strategies. In order to achieve this, traffic flow models are applied in signal control to predict future traffic states. Optimization tools are used to search for the best sequence of future control decisions, based on predictions by traffic flow models. A number of model-based adaptive control strategies have been presented in the literature and have been proved effective in practice. However, most studies have modeled the traffic dynamic either at a link-based level or at an individual movement-based level. Moreover, the efficiency of corridor-wide coordination algorithms for congested large-scale networks still needs to be further improved. A hierarchical control structure is developed to divide the complex control problem into different control layers: the highest level optimizes the cycle length, the mid layer optimizes the offsets, and the Model Predictive Control (MPC) procedure is implemented in the lowest layer to optimize the split. In addition, there is an extra multi-modal priority control layer to provide priority for different travel modes. Firstly, MPC is applied to optimize the signal timing plans for arterial traffic. The objectives are to increase the throughput. A hybrid urban traffic flow model is proposed to provide relatively accurate predictions of the traffic state dynamic, which is capable of simulating queue evolutions among different lane groups in a specific link. Secondly, this study expands the dynamic queue concept to the corridor-wide coordination problem. The ideal offset and boundary offsets to avoid spillback and starvation are found based on the shockwave profiles at each signalized intersection. A new multi-objective optimization model based on the preemptive goal programming is proposed to find the optimal offset. Thirdly, the priority control problem is formulated into a multi-objective optimization model, which is solved with a Non-dominated Sorting Genetic Algorithm. Pareto-optimal front results are presented to evaluate the trade-off among different objectives and the most appropriate solution is chosen with high-level information. Performance of the new adaptive controller is verified with software-in-the-loop simulation. The applied simulation environment contains VISSIM with the ASC/3 module as the simulation environment and the control system as the solver. The simulation test bed includes two arterial corridors in Edmonton, Alberta. The simulation network was well calibrated and validated. The simulation results show that the proposed adaptive control methods outperform actuated control in increasing throughput, decreasing delay, and preventing queue spillback.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».