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现代有轨电车路口优先控制的设计与实现
| 论文题名： | 现代有轨电车路口优先控制的设计与实现 |
| 关键词： | 有轨电车;路口优先;信号协调控制;车辆延误分析 |
| 摘要： | 城市内机动车辆数量显著增多导致交通压力不断增大，越来越多的城市选择建设有轨电车作为改善城市交通现状的公共交通工具。传统的路口信号方案使得有轨电车在路口停车等待，造成有轨电车的延误增加，降低了其运行效率，而现有的有轨电车信号优先系统只针对单个路口，没有考虑沿线多个路口间的信号相关性，难以描述实际的交通状况。因此，本文设计了一种基于路口信号协调的有轨电车路口信号优先控制方法，在不对社会车辆造成严重影响的基础上实现有轨电车的路口信号优先。 本文利用定位技术、嵌入式技术、无线通信技术，设计了有轨电车路口信号优先控制器，实现有轨电车在路口的优先通行。系统包括信号协调优先模块、数据存储模块、无线网络通信模块、主控制器和路口上位机。信号协调优先算法是在传统的韦伯斯特信号配时基础上，通过对路口车辆延误的分析，以延误最小为目标，路口信号相位差为参数，利用粒子群算法对延误函数进行优化，实现多路口的信号协调控制，利用有轨电车路口接近位置消息，计算其到达路口时间，利用时间均分、绿灯时间延长和红灯时间缩短相结合的方法为有轨电车提供路口优先通行信号。数据存储模块通过主控芯片利用SPI口操作FLASH模块，对监控中心发送的整备数据进行存储和读取;无线局域网通信模块通过主控芯片利用串口操作无线模块，连接AP实现与监控中心、车载等设备的通信，获取有轨电车的整备时间、列车速度、接近位置等信息;主控芯片采用CORTEX-M3架构的ARM芯片作为处理器，通过无线网络通信接收车载和管理端的消息和命令并响应，根据当前路口交通状况、整备数据和信号协调优先模块的方案控制信号灯;上位机软件则是利用MFC编程实现路口社会车流量的模拟以及路口优先状态的监测，为调试带来了方便。通过系统测试，路口能够实时地为有轨电车提供优先信号，达到了预期的效果，实现了有轨电车在路口处享有优先通行权。 实验结果表明论文研究的路口信号优先控制系统具有实时性强，可靠性高且具有可扩展性等优点，能够在降低沿线社会车辆延误的同时，实现有轨电车的信号优先，对提高有轨电车运行效益起着积极的作用，可减少有轨电车到达路口时不必要的停车等待时间，具有一定的现实意义。 |
| 作者： | 唐艳 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 华泽玺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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