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城市交通信号灯自适应控制系统设计方法的研究
| 论文题名： | 城市交通信号灯自适应控制系统设计方法的研究 |
| 关键词： | 城市交通信号灯;自适应控制系统;仿真建模;数据交换;流量饱和度 |
| 摘要： | 城市交通信号灯自适应控制系统已广泛应用于世界上许多城市近40年，而我国在这方面的工作起步较晚，主要以引进英国运输和道路研究所（TRRL)研制的SCOOT(Split Cycle Offset Optimization Technique)系统和澳大利亚悉尼交通部开发的SCATS(Sydney Coordinated Adaptive Traffic System)系统为主，基本上没有自主的产品研究。通过分析SCOOT系统和SCATS系统，发现都具有核心算法的数学模型过于复杂，所需检测的参数较多，对硬件设备依赖较大，系统对路网中交通流变化所作出反应的实时性很差，导致路网中交通流转移速度慢，且转移时没有保障机制等缺点。 本文采用微观交通仿真软件对所研究路网仿真建模，并通过分析仿真结果，提出一种新的城市交通信号灯自适应控制系统设计方法。系统面向典型的十字形交叉口、丁字形交叉口、环岛和有行人过街需求的交叉口，设计检测器安放位置、信号周期、机动车相位和放行顺序。在控制方法上，利用信号机连网能相互通信的功能，并借鉴美国国家电气制造商协会(NEMA)制订的机动车相位双环控制技术标准，提出信号机联动自适应控制的设计方法。 信号机联动自适应控制避免了复杂数学模型的出现，充分考虑上下游路口之间的关联性，通过路口信号机之间相互交换数据，计算并保存进出口路段的交通状态参数，采用询问机制协调放行。信号方案的制定由路口信号机完成，减轻中心计算机负担，提高系统对路网流量变化的反应速度，并结合瓶颈控制和单点优化自适应控制两种保障机制，当路段发生交通事故或信号机脱离网络时，也能保证信号机联动自适应控制正常运行。以信号机联动自适应控制为基础，提出闭合环路流量饱和度控制的设计方法，用以控制路网交通流量过饱和状态，防止路网中出现区域性堵塞，充分发挥道路通行能力。 利用微观交通仿真软件 VISSIM测评并投入实地使用后表明，所设计的交通信号灯自适应控制系统具有较好的可操作性。对于国内路网密度小、路口间距小、流量过饱和状态的城市来说是一次具有探索性意义的尝试,并具有参考性价值。 |
| 作者： | 沈齐 |
| 专业： | 软件工程 |
| 导师： | 姚凯学;车亚军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 贵州大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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