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城市交通信号协调控制优化方法的研究
| 论文题名： | 城市交通信号协调控制优化方法的研究 |
| 关键词： | 城市交通;路段车速;信号控制;计算机技术 |
| 摘要： | 随着经济的快速发展，人口逐渐向城市集中，人们的生活水平也逐渐提高，城市交通也随之快速发展。但城市交通设施的建设受到了空间上的约束，使得城市交通的增长远远不能满足人口集中的“海量出行”和随生活水平提高而增加机动车保有量带来的通行需求。愈发严重的交通问题已有了制约城市发展的趋势，因此研究高效的交通控制方法来提高交通设置的通行利用率、减小城市交通压力具有重要的意义。在现有交通控制研究中，干线协调控制和区域交通控制倾向于利用算法或方法对控制参数进行优化和改进，也因为车速的随机性和不确定性而使控制效果有限；对于考虑行车速度这个因素的协调控制研究基本上都需要车路协同的理想通行环境，在实际应用中不易实现。 本研究针对以上两种协调控制的不足，将车速引入协调控制中，提出了基于相遇点位置设置与交叉口附近的思路。首先，交通协调控制的基础是单点控制。单点控制的灵活度越高，越能够更好的配合应用于协调控制中。而单点控制的灵活度很大程度上取决于相位结构和相序设计，因此文中第二章对交叉口的各车流线进行了逻辑分析，对比了几种相位结构以及相序设计，选择了一种相对灵活适用范围较广的具有双时间线的相位相序。其次，分析干线协调控制中的车流相遇问题，总结出两端周期释放的车流相遇点位置不变和相遇点车流同时达到的特性，将车速引入干线协调控制中，将协调车流的相遇点位置设置在交叉口附近，在提高绿波带宽的同时，最大限度的规避了双向车流到达交叉口时间差过大导致绿波带消失的问题，同时也总结了将相遇点位置设置在干线交叉口附近的方法及相应的参数计算。并将基于相遇点设置的双向绿波协调优化控制与一般步骤的干线协调控制在不同饱和度的干线模拟仿真环境中进行了对比仿真，仿真结果说明了在饱和度较大时，基于相遇点位置设置的双向绿波协调优化控制在保证通行量的同时明显地缩短了行程时间，延误时间也有所改善。最后尝试将相遇点位置设置的方法应用到区域交通路网中。在推广应用过程中，网络逐层增加，尝试也由浅入深，针对过程中遇到的不同的问题，提出了几种调整绿灯起始时刻调整的方法，基本满足了将此思路应用于区域路网中的预期目标。为交通协调控制提供了一种具有参考价值的思路。本文的研究内容分层递进，从基础的单点控制到双向干线协调控制，仿真实验的过程证明了相遇点位置设置这一思路的可行性，仿真结果说明了这一思路的有效性。又尝试着将新的思路应用于更广的空间中，为交通协调控制提供了一种新的思路。 |
| 作者： | 牛楠楠 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 李国勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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