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基于预测控制的道路交通生态控制方法研究

发布时间:2018-03-19 15:28

  本文选题:预测控制 切入点:生态控制 出处:《浙江工业大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:交通技术的飞快发展带动了经济的大飞跃,但也产生了交通污染、能源危机等问题。交通运输中尾气污染加重、能源消耗过大与交通拥堵严重,都加重了交通与能源、经济之间的矛盾,同时很大程度地影响了人们的生活品质。研究并设计一种高效的生态控制策略及控制方法,对交通运输过程中减少尾气排放污染、燃油消耗和缓解交通拥挤具有十分重要的意义。针对交通拥堵、尾气排放严重、燃油消耗过大等实际交通问题,本文提出了一种基于预测控制框架下的交通生态控制策略与方法,分别对生态控制策略、高速公路生态控制方法以及城市道路单点生态控制方法进行研究。主要工作如下:1、提出一种基于预测控制模型的交通生态控制策略。首先综述了预测控制模型概念以及交通中预测控制的应用;然后依据预测控制模型框架,阐述了生态控制策略总思路以及生态控制策略各个模块;最后依据道路类型进行区分,提出了不同类型的生态控制策略以及其控制流程图。2、结合微观层面汽车燃油消耗与尾气排放,提出了一种高速公路生态控制方法。首先简单介绍了宏观交通流MENTANET模型和宏观汽车尾气排放与燃油消耗VT-Macro模型;然后通过历史流量采集数据,对宏观交通流MENTANET模型的具体参数进行校正,减少模型预测控制中系统误差,提高控制精度;最后依据匝道控制率和多段可变限速控制,提出了高速公路生态控制算法,以达到减少高速公路瓶颈处的整体燃油消耗、尾气排放量和总行程时间的控制目标,实现高速公路生态控制。3、提出一种基于绿色出行的城市道路单点生态控制方法。首先简单介绍了基于特立克-利奇的短时交通流模型和微观汽车尾气排放与燃油消耗VT-Micro模型;然后依据每15分钟预测交通流量数据,提出了SPGPT模型,确定其未来15分钟内的最短相位绿灯时间;最后提出了PGTOT模型,建立交叉口人均延误与尾气排放的双层控制模型,实现城市道路单点生态控制。
[Abstract]:The rapid development of transportation technology has led to a great leap forward in the economy, but it has also produced problems such as traffic pollution, energy crisis, and so on. At the same time, the contradiction among the economy has greatly affected people's quality of life. A kind of efficient ecological control strategy and control method are studied and designed to reduce the exhaust emission pollution in the process of transportation. Fuel consumption and reducing traffic congestion are of great significance. In view of the actual traffic problems, such as traffic congestion, serious exhaust emissions, excessive fuel consumption, and so on, In this paper, a traffic ecological control strategy and method based on predictive control framework are proposed. The main work of this paper is as follows: 1. A traffic ecological control strategy based on predictive control model is proposed. Firstly, the predictive control model is summarized. The application of predictive control in traffic; Then according to the predictive control model framework, the general idea of ecological control strategy and each module of ecological control strategy are expounded. Different types of ecological control strategies and their control flowcharts. 2, combined with micro level automobile fuel consumption and exhaust emissions, are put forward. In this paper, a method of ecological control of freeway is proposed. Firstly, the MENTANET model of macroscopic traffic flow and VT-Macro model of vehicle exhaust emission and fuel consumption are introduced briefly, and then the data are collected through historical flow. The specific parameters of the MENTANET model of macro-traffic flow are corrected to reduce the system error in the predictive control of the model and to improve the control accuracy. Finally, according to the ramp control rate and multi-segment variable speed limit control, the ecological control algorithm of expressway is proposed. To achieve the goal of reducing overall fuel consumption, exhaust emissions, and total travel time at highway bottlenecks, To realize ecological control of freeway. 3, a single point ecological control method of urban road based on green trip is proposed. Firstly, the short-time traffic flow model based on maverick and the VT-Micro model of vehicle exhaust emission and fuel consumption are introduced briefly. Then, according to the traffic flow data every 15 minutes, the SPGPT model is proposed to determine the shortest phase green time in the next 15 minutes. Finally, the PGTOT model is proposed to establish the two-level control model of the per capita delay and tail gas emissions at intersections. The realization of urban road single point ecological control.
【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

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本文编号:1634868

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