混合交通状态下区域信号协调控制

发布时间：2018-01-05 10:46

  本文关键词：混合交通状态下区域信号协调控制　出处：《浙江工业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 智能交通 绿波协调控制 子区动态划分 线性二次型最优控制 交通状态

【摘要】：目前城市交通拥堵问题的加剧严重影响了城市的发展。尤其是早晚等高峰时段车流频繁变化,城市路网交通的状况常常处于混合状态,即部分路网处于非饱和状态,部分路网处于过饱和状态。这种情况下,现有的非饱和协调信号控制或过饱和协调信号控制单独应用于路网的效果难以令人满意。为了解决上述问题,本文在国内外城市交通信号控制研究现状的基础上,分别研究了非饱和状态下和过饱和状态下已有的路网协调信号控制方法,最终提出了混合交通状态下的路网协调信号控制方法。主要研究工作包括如下三个方面:1.提出了非饱和状态下基于子区划分的绿波协调控制方法。在传统最大绿波带优化模型的基础上进行了改进,以此建立了不同带宽最大绿波带优化模型,进一步分析复杂干线下最大绿波带优化模型的控制方法及其参数优化方法,并提出了非饱和状态下子区的划分方法。仿真结果表明基于子区划分的绿波控制优于传统绿波控制。2.通过仿真研究验证了基于线性二次型最优控制的区域协调绿信比自适应控制方法在过饱和状态下的控制效果。该方法应用store-and-forward模型描述了过饱和状态下的车流运行动态,并利用线性二次型最优控制方法设计区域协调绿信比自适应控制器。仿真结果表明该方法在过饱和状态下明显优于传统定时控制。3.提出了混合交通状态下基于子区划分的区域信号协调控制方法。首先,通过过饱和交通状态识别算法引入排队消散度和拥堵溢流度定量描述交叉口的拥堵程度,进而提出交叉口拥堵指数和路网拥堵指数两个指标用于混合状态下控制区域的划分,针对不同状态区域进行不同的处理。其次,为了处理路网交通流状态的实时动态变化,给出了混合状态下子区划分的动态划分及调整方法。本文提出的混合状态区域协调控制系统采用分级递阶式控制结构,包括中心控制级、过饱和和非饱和子区控制级、过饱和和非饱和子区协调级和路口执行级,各控制级分工合作,相互配合共同完成了对复杂区域路网的智能协调控制。仿真结果表明基于子区划分的区域路网协调控制能有效提高复杂路网的通行效率。
[Abstract]:At present, the aggravation of urban traffic congestion has seriously affected the development of the city, especially the frequent changes of traffic flow in the morning and evening rush hours, and the traffic situation of urban road network is often in a mixed state. That is, part of the road network is in unsaturated state, part of the road network is in the state of supersaturation. The effect of existing unsaturated coordinated signal control or supersaturated coordinated signal control on road network is not satisfactory. In order to solve the above problems. Based on the research status of urban traffic signal control at home and abroad, this paper studies the existing road network coordinated signal control methods in unsaturated state and supersaturated state respectively. Finally, a method of traffic network coordination signal control under mixed traffic condition is proposed. The main research work includes the following three aspects:. 1. A coordinated green wave control method based on subdivision in unsaturated state is proposed, which is improved on the basis of the traditional optimal model of maximum green wave zone. Based on this, the optimal model of maximum green band with different bandwidth is established, and the control method and parameter optimization method of the optimization model of maximum green wave band under complex trunk are further analyzed. The simulation results show that the green wave control based on subdivision is superior to the traditional green wave control. The simulation results show that the region cooperator based on linear quadratic optimal control is verified by simulation. The control effect of the green signal ratio adaptive control method in the supersaturated state is studied. The store-and-forward model is used to describe the traffic flow dynamics in the supersaturated state. The region coordinated green signal ratio adaptive controller is designed by using the linear quadratic optimal control method. The simulation results show that the proposed method is superior to the traditional timing control in the state of supersaturation. The region signal coordination control method based on sub-region division. First of all. The oversaturated traffic condition recognition algorithm is used to quantitatively describe the congestion degree of intersection by introducing queue dissipation degree and congestion overflow degree. Furthermore, two indexes of intersection congestion index and road network congestion index are proposed to divide the control area under mixed state, and to deal with different state areas. Secondly. In order to deal with the real-time dynamic change of traffic flow state of road network. The dynamic partition and adjustment method of hybrid state subregion division are given. The hybrid state region coordination control system adopts hierarchical control structure, including central control level. Supersaturated and unsaturated subzone control stage, supersaturated and unsaturated sub-zone coordination level and intersection execution level, each control level is divided into industrial and industrial cooperation. The simulation results show that the coordinated control based on sub-area division can effectively improve the traffic efficiency of the complex regional road network.
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U491.54

【共引文献】

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本文编号：1382799