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城市道路交通流模拟和信号灯控制策略初探
| 论文题名： | 城市道路交通流模拟和信号灯控制策略初探 |
| 关键词： | 道路交通流;元胞自动机模型;信号灯;控制策略;预期效应;绿波策略;城市交通 |
| 摘要： | 本文在NaSch元胞自动机交通模型的基础上，考虑城市道路交通流的实际情况，提出了一个预期效应模型，并对此进行了相应的数值模拟和定性分析，进而研究信号灯控制策略对城市交通流的影响，再现了城市道路交通流的一些基本特性。主要包括以下内容： 1)考虑信号灯效应和司机的驾驶行为，提出了一个预期效应模型。通过数值模拟，研究了系统的饱和流量、临界密度、演化斑图等，再现了启动波、交通激波等现象。另外，我们还进行了饱和流量和临界密度的定性分析，所得结果与模拟结果基本接近，从另一角度说明了预期模型的合理性。 2)在路段相等和周期性边界条件下，研究了同步策略，绿波策略和随机策略下的城市路段交通流的基本特性。通过对饱和流量、临界密度及演化斑图等进行数值模拟，证实了系统的饱和流量不仅与控制策略有关，而且与信号周期也有关。绿波策略是上述三种策略中的最优策略。在这种策略下，系统可以让车辆不遇红灯或少遇红灯而通过协调控制的各交叉口。另外，我们对上述策略进行了简单的定性分析，当排队长度与路段长度之比大于某一常数时，不管怎样调整信号灯控制，绿波现象都不会出现。 3)将预期效应模型拓展到路段长度不等的情况。同样在周期性边界条件下，分别对同步策略和绿波策略进行了数值模拟。结果证实：在同步策略下，按较长路段设置的信号周期明显优于按较短路段设置的周期。因此信号灯周期的设置与路段长度密切相关，确切地说，与车队通过此路段的所行驶的时间有关。为了出现绿波效应，极有必要令各相邻信号灯周期的切换有一定的延迟。 |
| 作者： | 何红弟 |
| 专业： | 流体力学 |
| 导师： | 董力耘;戴世强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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