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城市交通路网的无模型自适应预测边界控制算法研究
| 论文题名： | 城市交通路网的无模型自适应预测边界控制算法研究 |
| 关键词： | 城市交通路网;宏观基本图;无模型自适应预测边界控制;有效性 |
| 摘要： | 城市交通系统是人们便捷生活的重要组成部分，也是城市经济建设和社会高速发展的基础。随着汽车保有量的快速增长，城市交通拥堵问题越来越明显，不仅严重制约了城市发展，同时也影响了居民的正常生活。因此，如何快速地发现交通拥堵现象并采取及时有效的解决措施，是当代智能交通系统（Intelligent Transportation System,ITS）领域的一个重要研究课题。 本文以北京望京拥堵区域为研究对象，基于Vissim9.0仿真平台对其进行复现，将宏观基本图(Macroscopic Fundamental Diagram,MFD)和无模型自适应预测控制(Model Free Adaptive Predictive Control,MFAPC)的思想引入交通控制系统，提出城市交通路网的无模型自适应预测边界控制方法，有效的提高路网运行水平。本文主要工作如下: 首先，在Vissim9.0仿真平台上复现北京市望京地区的部分拥堵路网，研究该路网的MFD特性。借助百度地图和实际调研等手段获取望京拥堵区域的路段参数和交叉口信号配时方案等路网基础信息。根据路网基础信息配置Vissim9.0相关参数，完成路网复现工作。通过Vissim9.0仿真得到MFD参数，验证了该拥堵路网MFD的存在性。 第二，针对选取的拥堵路网，提出了一种无模型自适应预测边界控制算法。现有的基于MFD的路网边界控制算法多是基于模型的反馈控制算法，由于交通流模型的复杂性和不确定性的提高，其性能很难提高。本文利用动态线性化技术给出了基于数据的城市交通路网预测模型，进而提出了一种无模型自适应预测边界控制算法，提高了城市交通区域的控制效果。通过与传统PID控制器的仿真比较验证了所提出的边界控制算法的有效性。 最后，本文提出了两种基于无模型自适应预测边界控制的交叉口信号灯配时方案的转化方法，并通过Vissim9.0仿真验证了转化方法的可行性和有效性。 |
| 作者： | 许春夜 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 金尚泰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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