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原文传递基于路径识别的交叉口群交通动态协调控制方法研究

论文题名：	基于路径识别的交叉口群交通动态协调控制方法研究
关键词：	交叉口群;交通控制;路径识别;动态协调;路径关联度;时空资源优化
摘要：	将路网中的关联交叉口以一定形式联接起来作为研究对象，基于路径识别从交叉口群层面对“时间”、“空间”、“车流”三者进行有效的交通动态协调控制，可以提高整个控制区域内的交通运行效率，缓解城市路网容量不足、交通拥堵以及交通污染等问题。　　论文首先分析信号控制交叉口群的交通流运行特征。研究交叉口群交通流量信息在空间维度与时间维度上的相似性及非精确匹配性，运用动态时间弯曲距离度量流量信息的传递特征与衰减特征;结合行程时间的理论构成剖析车辆在途经多个交叉口时的时走时停特征，对不同车辆通过同一路径行程时间的差异性进行成因分析;采用计算机仿真实验模拟不同路径选择条件下车辆在网络中的随机流动现象，分析阻塞流的形成原因。　　从逻辑连通路径搜索和交通主路径判别两方面研究交叉口群路径识别问题。运用对偶图法表达具有转向限制的交叉口群网络，将寻找逻辑连通路径问题转换为在对偶图中寻找出每个顶点正好经过一次的有向Hamilton通路问题，采用回溯法完成对通路的寻迹。建立由离散性关联指标和阻滞性关联指标组成的路径关联度计算模型，对网络内所有逻辑连通路径计算路径关联度值，依据关联度值高低确定交通主路径走向。　　构建由控制范围动态识别、时空资源同步优化、主路径车流通行优先、数据实时处理四大核心策略共同组成的交叉口群动态协调控制策略集合;建立“递阶集散”的动态协调控制实施模式，通过数据处理模块、范围界定模块、路径识别模块、基准设计方案生成模块、绿信比优化模块以及相位差优化模块共同实现系统功能。　　在范围界定模块实现对交叉口群信号控制范围的动态划分。以待分析网络中交通负荷最高的目标交叉口为基点，对外寻找其影响范围;采用协调系数与不均衡系数共同作为相邻交叉口路段关联度度量值;运用自组织映射神经网络对路段关联度进行强弱划分，使用二分法逐步缩小其搜索范围，直到目标交叉口所在的网络满足控制范围的要求为止。　　基准设计方案生成模块基于时空资源综合优化理念，对单点交叉口车道功能与信号配时同步设计的二进制混合整数线性规划模型进行改进，新增公用周期与相位差约束，考虑空间资源有约束与无约束两种情形，分阶段设定不同优化目标，采用分支界定法求解交叉口群内多个交叉口的车道功能渠化设计、相位设计与配时控制参数设计方案，实现主路径车流的协调控制。　　交叉口群信号协调控制配时参数在线调整包括绿信比优化及相位差优化两个模块。绿信比优化模块通过两级模糊协调控制器确定主路径方向非关键感应相位绿灯延长时间;相位差优化基于绿信比的调整进行，建立绿灯提前启亮时间与相位差之间的对应关系，采用随机仿真优化的方法确定相位差的最优取值。
作者：	杨洁
专业：	交通运输工程
导师：	过秀成
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文