交通感应信号控制配时参数优化方法研究.pdf

中山大学
硕士学位论文
交通感应信号控制配时参数优化方法研究
姓名:郭文强
申请学位级别:硕士
专业:交通信息工程及控制
指导教师:余志
20080604
交通感应信号控制配时参数优化方法研究业:交通信息工程及控制硕士生:郭文强指导教师:余志教授何兆成讲师交通感应信号控制是城市交通控制的主要手段之一,其通过对道路上交通流进行合理的引导及控制,可以有效提高城市交通运行效率,缓和交通拥挤,减少交通事故和降低交通污染程度。本文选择感应信号控制中的核心问题——信号配时参数的优化作为研究内容,着重研究不同交通状况下的信号配时优化目标、模型及方法,分别对感应控制中的周期时间、相位最大绿灯时间和单位绿灯时间的延长标准进行了优化。论文首先分析了感应控制中采用固定的相位最大绿灯时间的不足,提出应该根据实时交通需求的变化来系统地动态调整最大绿灯时间。基于研究的需要,论文根据相位饱和度的概念将交叉口的交通状态划分为四种:畅通、轻度拥挤、拥挤和严重拥挤。根据交叉口处于的不同交通状态,选取不同的控制策略分别建立了畅通、轻度拥挤和拥挤状态下的信号配时优化模型,对周期时间、相位最大绿灯时间进行了优化。其中,在畅通交通状态下,文中采用交叉口车辆平均延误最小为控制目标;在轻度拥挤状态下,除以交叉口车辆平均延误最小为控制目标外,还兼顾让拥挤方向的车流优先通行;在拥挤状态下,则以交叉口通行能力最大为控制目标。其次,论文分析了现有感应控制中绿灯时间延长标准的不足,提出了一种基于来车检测和相位绿灯时间有效利用率的单位绿灯时间延长标准。接着,基于上述的研究工作,论文总结了一套感应信号控制配时参数的优化方法,给出了相应的优化控制算法流程。最后,本文利用微观交通仿真软件暮餴所建立的实验平台,对所提出的信号配时参数优化方法进行了验证。实验结果表明本文提出的优化方法能根据交通需求的变化实时优化配时参数,在不同的交通流量专摘要中山大学硕士论文摘要
关键词:感应信号控制,最大绿灯时间,单位绿灯时间延长标准,鷌仿真下都能取得较好的控制效果,具有良好的稳定性、实用性。中山大学硕士论文摘要
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学位论文作者签名尚安\;五日期:尉年多月午日论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名离交双日期:砒年舌月争日学位论文使用授权声明本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定,送交论文的电子版和纸质版,有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查日期:劢≯占年日即:学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构阅,有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索,可以采用复印、缩印或其他方法保存学位论文。导师签名:
第滦髀研究背景及意义城市交通是城市社会经济活动的命脉,是衡量一个城市文明进步的标志,对城市经济发展和人民活水平的提高起着极其重要的作用【。随着我国经济的快速发展、城市化水平的不断提高,城市人口、汽车保有量、交通流量持续大幅度增加,导致了交通需求与道路设施之间的尖锐矛盾。尤其是在我国大中城市,轨道交通还未形成规模、私家车和出租车迅猛发展、交通管理水平低下,这些因素都使得城市交通拥挤现象日益严重,交通事故发生频繁,环境污染进一步恶化。交通问题已经成为我国严重的“城市病”之一,如果不及早采取综合措施加以治理,则城市交通必将成为制约我国经济发展的瓶颈,影响城市功能的正常发挥和可持续发展。解决城市交通问题的主要途径有两个方面:一是加强交通基础设施的建设,最大限度的提高现有路网的利用率;另一方面是加强对城市道路网的智能管理与优化控制。世界银行对发展中国家城市交通问题的调查研究表明:发展中国家城市机动车数量远少于发达国家,但交通拥挤现象却要严重得多,原因就在于发展中国家对道路疏于管理,使其通行能力降低,道路的使用效率没有得到充分发挥。曼谷、新加坡等许多城市多年来解决交通问题的实践证明:利用加强交通管理与控制的方法解决交通问题是当前公认的效益显著、投资最省的方法【俊作为城市交通网的重要组成部分,交叉口是城市交通的