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基于改进Robertson异质交通流离散模型的干线协调控制方法
| 论文题名： | 基于改进Robertson异质交通流离散模型的干线协调控制方法 |
| 关键词： | 城市主干道;协调控制;交通流;离散模型 |
| 摘要： | 随着城市经济的飞速发展，机动车已经进入了千家万户，人均机动车保有量持续增加。机动车能够给人们的生活带来便利，但是也给城市道路带来前所未有的压力。在城市路网中，主干道往往承受着大部分的交通负荷，如何协调主干道，使尽可能多的直行车辆不停顿的通过主干道，成为改善城市交通拥堵的重要手段之一。 本论文以优化城市主干道协调控制方案，减少车辆在干线上的延误，提高干线的通行能力为目标，在研究车队离散模型的基础上分析上下游断面交通需求的相关性，预测车队到达下游交叉口的时间，并且考虑了非协调相位车辆和车辆转弯的影响，建立了双向绿波协调控制优化模型。本文的主要研究内容及成果如下： （1）针对Robertson车队离散模型的不足，建立了考虑车辆转弯的异质交通流离散模型。该模型是在Robertson车队离散模型基础上，将不同的同质交通流模型线性叠加来表征异质交通流的特性，然后把车辆转弯系数引入到模型，进而建立的车队离散模型更能反映车队的离散特性。最后通过SUMO建立仿真环境，验证了本文车队离散模型的有效性，结果表明，所建立的模型能够更好地反映车队离散特性，均方误差均优于其它对比模型，为后续双向绿波协调控制优化模型的建立奠定了基础。 （2）针对干线协调控制在实际应用中达不到理想预期的问题，本文提出一种基于改进车队离散模型的干线协调控制算法。首先，通过分析上下游交叉口交通需求的相关性，考虑交叉口信号配时、车辆转出、车队离散等因素，在改进车队离散模型的基础上，提出基于上游交叉口信号配时参数的车流到达率预测；然后根据车队头车、尾车到达时间与协调相位的绿灯开启时间、结束时间以及非协调相位（左转、右转）车流释放结束时间的关系，将车辆的到达分为6种情况，建立干线交通双向绿波控制总延误模型；其次，根据总延误模型的特征，设计了一种动态自适应混沌粒子群优化算法（Dynamic Self-adaptive Chaotic Particle Swarm Optimization Algorithm，DSCPSOA）对模型求解，得到最优相位差；最后，利用SUMO建立典型的交通环境，仿真结果表明，与传统的数解法和单点控制相比，协调相位的平均延误分别降低了24.97%和37.23%，协调相位的平均停车次数分别降低了27.88%和44.01%，有效提高了交叉口的通行效率。 |
| 作者： | 黄贤恒 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 郭海锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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