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基于RFID技术的交叉口信号配时优化研究
| 论文题名： | 基于RFID技术的交叉口信号配时优化研究 |
| 关键词： | 道路交通;信号配时;参数优化;射频识别 |
| 摘要： | 目前，信号配时常用的交通信息采集技术有线圈和卡口等传统检测技术，其只能检测交叉口进口道的车辆数，无法识别车辆信息、不能判断车辆行驶方向。RFID技术是一种可以长时间无间断识别并记录车辆信息的无线射频识别技术，RFID技术具有可识别车辆ID、车型、使用性质等特点，通过RFID数据可模拟反推车辆的运行轨迹，能获取断面交通量和交叉口转向交通量等交通数据。 本文以单个交叉口为研究对象，基于RFID技术可识别车辆信息的技术优势，从交叉口流向流量需求的角度出发，运用聚类分析思想和多目标信号配时优化方法对交叉口相位组合和信号配时时间参数进行优化。 首先，进行RFID技术的辨识和选取，采集交叉口全天各个方向的交通数据，运用OD矩阵原理和数据匹配的方法进行数据处理。以车辆ID为关键字段，RFID检测点位置和检测时间为限制条件进行数据匹配，获取交叉口不同时刻各个方向的交通流量数据。并对交叉口的断面交通流和转向交通流的时空特性进行分析，得到交叉口交通流存在以日为周期的变化规律，通过计算交叉口的流向流量比例，分析交叉口各个方向的交通需求。 其次，根据交叉口交通流的时空特性和流向流量需求，从相位组合和信号配时时间参数两个方面对交叉口的信号配时方案进行优化，构建相位组合和多目标信号配时优化模型。(1)相位组合优化，本文引用聚类分析的思想，以交叉口各流向流量比为特征值，按照相同流量需求同相位放行的原则，建立相位组合优化模型。(2)信号配时时间参数优化，以延误、停车次数、通行能力为优化目标，引入可直接通过RFID技术获取的交叉口相位最大流量比之和Y作为目标权重的变量，构建基于RFID技术的多目标信号配时优化模型，并采用粒子群算法计算全局最优情况下的最佳信号配时周期和绿灯时间。 最后，为验证本文相位组合和多目标信号配时方法的可行性，以重庆市两条相交主干道交叉口为研究对象，提取该交叉口RFID数据，通过相位组合和多目标时间参数优化方法对该交叉口的信号配时方案进行优化设计。运用VISSIM仿真软件对交叉口优化前后的配时方案进行仿真，并以行程时间、停车次数、延误时间以及排队长度等指标对方案进行评价。结果显示，本文提出的基于RFID技术的相位组合和多目标信号配时优化方法具有切实可行性，能适应交叉口多各时段各流向流量的需求，减少绿灯损失，达到提高交叉口时空资源利用效率的目的。 |
| 作者： | 刘娅欣 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 周涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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