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相位相序优化的干线绿波控制研究与应用
| 论文题名： | 相位相序优化的干线绿波控制研究与应用 |
| 关键词： | 交通信号;协调控制;相位相序;绿波带 |
| 摘要： | 为提高城市运行效率，减少驾驶员行车延误，降低车辆在交叉口处因排队产生的尾气量，干线交通信号协调控制一直以来都受到交通管理者的青睐。但现有的干线信号协调控制模型大多以单一相位方式为基础，将相位差的优化视为重点,而对多种相位方式组合优化、多路径优化考虑较少。因此，本文在对现有研究进行总结分析的基础上，针对既有研究的不足，以相位相序为研究对象，对干线协调控制进行研究，主要研究内容如下: （1）从干线绿波协调控制的理论研究出发，分析影响城市干线绿波协调控制的因素，对绿波控制的设计依据、基本参数的确定进行说明，确定绿波控制的评价指标，并介绍适应真实道路运行的绿波设置流程。以青岛市昆仑山南路为案例,对现场进行调查，并对路段干线协调控制适应性进行判断，同时结合VISSIM仿真软件对青岛市昆仑山南路的交通现状进行分析与评价。 （2）通过分析不同干线协调控制方法的优劣性，针对传统最大绿波带模型中绿波带宽沿中心线左右对称、以搭接相位为基础对其中相序进行优化，而限制获得更大绿波带宽的不足，选择AM-BAND模型和PBAND模型作为基础，提出一种考虑相位相序优化的非对称多带宽绿波控制模型（AM-BAND-PBAND模型）。该模型以绿波带宽最大为优化目标，取消对称带宽约束，将上下行方向的绿波带宽沿绿波带宽进程线各自分为两个分量;以搭接相位和单独相位为研究对象，引入两个0-1变量实现相邻交叉口之间搭接相位、单独相位方式的选择，引入两个0-1变量实现搭接相位相序排列，引入三个0-1变量实现单独相位相序排列;将排队清空时间的位置考虑在绿波带宽进程线处，增加排队清空时间对绿波带边缘的时间间隔约束。 （3）通过分析不同干线信号协调控制模型在多路径方面的优劣性，针对现有多路径干线信号协调控制模型中相邻交叉口之间路径通过每个交叉口的带宽相同、相位相序固定的问题，选择PBADN模型、Yang的第二个模型和Li的第二个模型为基础，提出一种考虑相位相序的多路径干线信号协调控制模型（PM2-BAND模型），为多个路径交通流提供获得更大绿波带宽的可能。该模型由两部分组成，第一部分是对干线协调方向直行车流的相位方式选择与初步相序确定，即改进的PBAND模型;第二部分强调同时优化相序和相位差，起到调节支路方向转弯车流和干线协调方向车流的作用，即干线多路径绿波模型。 (4)以青岛市昆仑山南路为案例，分别对AM-BAND-PBAND模型和PM2-BAND模型进行计算求解，并通过VISSIM进行仿真分析，仿真结果证实了上述模型的有效性和优越性。 |
| 作者： | 骆弟佳 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 李敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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