基于线道法的交叉口信号控制优化策略研究
本文关键词: 信号控制优化 线道法 分支限界法 通行能力最大化 交叉口 出处:《华中科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着信息化的普及,信息传递速度成为城市竞争力的关键要素,而交通拥堵则是城市竞争力的杀手,在带来巨大经济损失的同时,也造成严重的环境污染。要解决城市拥堵问题,提高路网整体运输效率,首先需要从解决交叉口的瓶颈问题入手,利用新理念和手段,制定出高效信号控制策略。因此,本文重点研究了单点交叉口信号控制方法,旨在设计出一种基于线道的信号控制理论,提高交叉口通行能力。首先,本文利用集合的形式表征交叉口交通流,分析所有交通流之间的冲突和相容关系,并用相容性关系图的形式表示出来。引入信号组、完整信号组等概念及分支限界法的求解方法,并用向量的形式来表征信号控制方案,将城市单点交叉口信号控制问题归结为一个综合优化问题,最终将其转化为在图上寻求最佳闭合路径的优化问题。接着,选定交叉口通行能力和延误作为优化目标,结合最小绿灯时间、最长红灯时间、流量均衡等约束条件构建线性规划模型,利用MATLAB工具求得最优解,找到最优信号控制方案。最后,本文以东阳市环城北路-艺海北路交叉口为例,将线道法信号控制理论应用于计算信号控制当中,计算结果显示线道法可大幅改善交叉口的通行能力,降低延误水平。本文最后验证了线道法信号控制的实用价值,并指出尚需对混合交通、交叉口信号联控等方面做进一步研究。
[Abstract]:With the popularization of information technology, the speed of information transmission has become the key element of urban competitiveness, and traffic congestion is the killer of urban competitiveness, which brings huge economic losses at the same time. In order to solve the problem of urban congestion and improve the overall transportation efficiency of the road network, it is necessary to solve the bottleneck problem of intersections first, and make use of new ideas and means to formulate efficient signal control strategies. In this paper, the method of single point intersection signal control is mainly studied in order to design a signal control theory based on line path to improve the traffic capacity of intersection. Firstly, the traffic flow of intersection is represented by the form of set. The conflict and compatibility relations between all traffic flows are analyzed and expressed in the form of compatibility relation graph. The concepts of signal set, complete signal set and the solution of branch and bound method are introduced, and the signal control scheme is represented by vector. The signal control problem of a single point intersection in a city is reduced to a comprehensive optimization problem, which is transformed into an optimization problem to find the best closed path on the map. Then, the traffic capacity and delay of the intersection are selected as the optimization objectives. Combining the constraints of minimum green time, longest red light time and flow equilibrium, the linear programming model is constructed, and the optimal solution is obtained by using MATLAB tool. Finally, the optimal signal control scheme is found. Taking the intersection of Huancheng North Road and Yihai North Road in Dongyang City as an example, this paper applies the signal control theory of the line method to the calculation signal control, and the calculation results show that the traffic capacity of the intersection can be greatly improved by the line way method. Finally, this paper verifies the practical value of the signal control of the route method, and points out that further research is needed in the aspects of mixed traffic, intersections signal control and so on.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U491.54
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,本文编号:1539223
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