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局部拥堵条件下交叉口优化控制方法研究
| 论文题名： | 局部拥堵条件下交叉口优化控制方法研究 |
| 关键词： | 局部交通拥堵;交叉口;交通信号;模糊控制 |
| 摘要： | 随着经济的发展、社会的进步、城市化进程不断加快，人们对交通出行的需求也越来越大，交通供给与交通需求间矛盾也在不断加剧，从而导致交通拥堵等问题的频繁发生。传统的交通控制手段已经越来越不能满足人们对出行质量的需求，而智能交通控制技术的日益成熟为城市交通控制提供新的方法。模糊控制是智能控制的一种，模糊控制能够处理复杂、不确定的问题且对于研究对象不需要建立准确的模型，一些专家学者已对模糊控制方法解决交通控制问题进行了研究，模糊控制能够较好的拟合交通管理者对于信号控制的操作过程，为交叉口的优化控制提供了有效的解决方案。 本文采用模糊控制方法来解决局部拥堵条件下交叉口信号控制问题，为了更好的提出针对性的策略来解决交叉口拥堵问题，本文将交叉口按照其拥堵的严重程度将其划分为交通拥挤和交通溢流两种状态，交通拥挤状态是指当某一进口道的交通需求大于路段的通行能力时而造成的车辆行驶缓慢，交叉口处于局部拥挤状态;交通溢流是交通拥堵中的一种恶劣影响，是指交通拥堵所导致的车辆在路段的排队现象，且排队长度会随着车流的增多逐步占满整个路段的情况。本文针对两种状态提出相应的控制措施。 对于交叉口局部拥挤状态，本文首先设计了交叉口关联模型对交叉口进行优化控制，该模型充分考虑到上下游交叉口对当前交叉口交通状况的影响，并分析了两个相互关联交叉口的交通流影响过程。对于交叉口关联模型给出了模糊控制算法，并设计出模糊控制器。模糊控制器主要包含相序优化模块、绿灯延时模块两大模块，相序优化模块是根据红灯相位的通行需求度以及上游的交通压力状况来确定下一候选放行相位，绿灯延迟模块是根据绿灯相位结束前的排队长度状况给予一个绿灯延时时间，绿灯时间的最终确定跟下游路段的交通状态有关联，通过下游交叉口的交通状况对当前绿灯延长时间进行修正从而确定出绿灯延长时间，从而达到对交叉口优化控制的目的。 对于交叉口溢流状态，本文根据交叉口所处溢流状态的特征，充分考虑到调整上下游交叉口相位差来进行控制的思路，并设计出交通溢流相位差模糊控制器，模拟交通管理者对交通信号的控制经验，模糊控制器的输入包括两方面，一方面为期望拥堵消散时间，另一方面为路段上排队长度与路段长度的比值，模糊控制器的输出为交通溢流路段上下游交叉口的相位差，通过合理的相位差设置使得交通溢流状况得到缓解。 |
| 作者： | 屈晓光 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 吴义虎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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