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原文传递车路协同下可变速度引导的干线协调控制研究

论文题名：	车路协同下可变速度引导的干线协调控制研究
关键词：	干线协调控制;可变速度;双向绿波;TESSNG仿真;车路协同
摘要：	随着我国城镇化步伐的不断加快，城市交通路网容量已趋于饱和甚至过饱和状态，持续增长的交通需求与交通资源不匹配的矛盾愈发凸现，常态化的道路拥堵将加大城市道路交通压力。在城市路网中，提高干线车辆通行效率的关键之处是如何协调并减少车辆驶过交叉口的时间，而影响交通流通行效率的主要因素是交叉口信号配时的均衡性以及车辆通过交叉口的行驶速度。当某一交叉口出现拥堵时，其道路上一小段的交通波动会对其余交通造成部分影响，进而波及到上游交叉口交通。当前，我国城市交通信号控制大多采用干线定时协调控制或早晚高峰时段手动切换的信号控制方法，极易增大机动车二次通过交叉口的风险，信号配时方案已没法适应城市交通实时化、高效率、整体性等的发展需求。但近年来，车路协同研究正蓬勃发展，研究成果也渐渐成型，机动车以可变速度驶过交叉口成为可能。　　本文以车路协同环境为大背景，旨在研究一种可变速度引导的干线协调控制理论方法。首先，本文对干线协调有关的基础理论知识做出简单介绍，主要是对干线协调的基本参数、评价指标和控制方式等的传统计算方法进行学习。　　其次，通过对经典双向绿波协调控制模型（MAXBAND模型）及其改进后的优化模型进行学习，考虑到现场调查中存在某些交通流量较小、交通流类型较为简单的交叉口，将这类交叉口的实际信号周期变为公共周期的一半，可形成一种双周期绿波协调控制方法。本文根据绿波时距图推导出适于此类交叉口的等式约束条件，以及确保绿波带的左右边线均在绿灯时段内的不等式约束条件，并对当前研究成果中的不足加以改进。针对特定交叉口，将以双向权重绿波带宽之和最大化为研究目标，构建了适于干线协调控制的双周期绿波协调控制模型。在此基础上，对于在干线协调方向行驶的机动车，结合路面交通运行信息加以速度引导，提出了一种基于加速和减速引导的双周期绿波协调控制方法，并分别推导出在上行方向和下行方向上的加速引导速度或减速引导速度的理论取值范围以及实际取值范围的计算公式。　　最后，本文将以武汉市光谷一路5个关联交叉口所组成的干线系统为案例，通过VisualC++2017对TESSNG仿真软件的二次开发API接口进行编程，搭建车路协同下信号交叉口速度引导的仿真环境。并利用TESSNG微观仿真平台模拟光谷一路实际的交通道路状况，对光谷一路优化前后的干线信号配时方案分别进行仿真，以及对优化后车速引导下的双周期协调控制进行实时仿真，最后将输出的行程时间、行车延误以及排队长度等交通评价指标结果进行分析对比，验证了本文建立的双周期干线绿波协调控制和速度引导的双周期绿波协调控制方法的合理性和实用性。
作者：	张燕
专业：	交通运输规划与管理
导师：	吴芳
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2022