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随机条件下交叉口感应信号控制优化研究
| 论文题名： | 随机条件下交叉口感应信号控制优化研究 |
| 关键词： | 城市交叉口;随机条件;感应信号控制;优化模型 |
| 摘要： | 城市交叉口信号控制形式主要分为定时控制和感应控制,后者根据检测器测到的实时交通信息动态控制信号灯显示状态,克服了定时控制固定配时方案的缺陷,感应控制系统的部署应是今后的发展趋势。通过对感应信号控制进行深入研究,不仅可以有效提高道路通行能力,缓解目前普遍存在的交通拥堵问题,减少交通事故发生率,而且能够在一定程度上减轻交通污染。感应控制的配时参数和控制策略对最终控制效果起着决定性作用,论文选择对这两个核心内容进行研究,考虑了交通流的随机特性,分别建立了最小绿灯时间、最大绿灯时间、控制逻辑的优化模型和方法。 论文首先分析了已有感应控制中配时参数的确定方法和研究现状,目前在对感应控制两个主要配时参数最小绿灯时间和最大绿灯时间进行确定时,都未考虑到交通流的随机特性,假定车辆到达服从均匀分布,这与实际并不相符,控制效果和期望值还有一定距离。其次,针对已有研究存在的不足,考虑车辆到达的随机性,以交叉口平均延误最小为目标函数,考虑车辆安全行驶、行人过街时间和周期时长约束条件,建立了最小绿灯时间优化模型,并用拉格朗日解析法给出了求解最小绿灯时间的解析算法,运用随机模拟逼近目标函数的方法求解各相位最小绿灯时间的最优值;其次,分析了随机车流车头时距和绿灯延长时间的关系,分别考虑各种情况下绿灯延长的概率,根据各自概率和对应的绿灯时间建立了最大绿灯时间优化模型。然后,在分析定时控制动态相序控制的基础上,提出了感应控制基于相位关键进口道排队长度的相序优化方法,为避免出现某些相位的过饱和排队而无法立即得到通行权的现象发生,以相位关键进口道车辆排队长度为选择依据,选择其中最长的相位作为下一通行相位,保证对绿灯时间的有效利用。最后,用VISSIM感应控制模块对提出的模型进行了仿真验证,分别对优化后配时参数和控制逻辑进行仿真,和传统感应控制进行对比,仿真结果表明在车辆到达服从二项分布和泊松分布时,提出的模型在不同饱和度情况下交叉口各评价指标都有不同程度的改善,具有较好的控制效果。 |
| 作者： | 景泰 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 吕斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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