当前位置:主页 > 科技论文 > 路桥论文 >

基于MFD的交通诱导与边界控制协同方法研究

发布时间:2019-06-03 19:47
【摘要】:城市化和机动化的发展导致交通拥堵成为诸多城市面临的棘手问题。在宏观交通网络中,尽管许多复杂算法应用于解决路网交通控制问题,但由于很难获得精确的OD数据,导致这些方法难以应用在实时的控制环境中,路网宏观基本图(Macroscopic Fundamental Diagram,MFD)恰好可以规避这一问题,而且其存在性被证实为在交通控制领域的推广应用提供了契机。传统的研究结果表明,交通诱导与信号控制是解决交通拥堵的两大有效手段。基于此,本文依托国家自然科学青年基金项目“基于时空检测的拥堵交通网络本征提取及快速疏散算法研究(No.61304195)”与安徽省自然科学基金资助项目“拥堵交通网络空间态势转换机理及其快速疏散研究(No.1408085QF111)”,提出了一种基于MFD的交通诱导与边界控制协同方法来解决大型交通网络的拥堵问题,最后通过案例分析部分进行验证。本文研究的主要内容为:(1)根据影响MFD曲线的因素“车流密度”,将宏观路网进行MFD子区划分,根据划分后多个MFD子区间邻接关系和交通量流入流出率之间的关系,建立了路网车流平衡方程;(2)基于时空检测数据,对路网中道路节点和路段拥堵状态进行了分析,并以此为基础建立了城市交通网络瓶颈识别与分类模型,根据路网关键路段拥堵与子区MFD曲线的关系,对交通诱导与边界控制协同时机进行决策;(3)根据驾驶员路径选择方式,通过SP调查建立了驾驶员路径服从率的Logistic模型,提出了基于MFD子区的交通诱导方法;以边界信号控制交叉口为控制对象,提出了调整交叉口信号灯绿信比的边界控制方法。进而得到了面向多个MFD子区的交通诱导与边界控制协同方法,最终建立了以整个路网旅行车辆完成流率最大、平均行程时间和平均延误最小的多目标边界协调优化模型,并通过自适应遗传算法对多目标函数进行求解。以某市路网为例,将具有MFD的宏观路网划分为4个MFD子区系统,通过比较本文提出的交通诱导与边界控制协同、只采用边界控制和无诱导与控制三种方法的控制效果。结果表明:宏观交通诱导与控制协同方法比单独采用边界控制及无边界控制条件下的作用明显,交通诱导与边界控制协同方法更好的解决了MFD子区的拥堵问题,能够有效地提高宏观交通网络的通行效率。
[Abstract]:With the development of urbanization and motorization, traffic congestion has become a thorny problem faced by many cities. In macro traffic network, although many complex algorithms are applied to solve the problem of road network traffic control, because it is difficult to obtain accurate OD data, these methods are difficult to be applied to real-time control environment, and the macro basic diagram (Macroscopic Fundamental Diagram, of road network is difficult to be applied. MFD) can just avoid this problem, and its existence has been proved to provide an opportunity for its popularization and application in the field of traffic control. The traditional research results show that traffic guidance and signal control are two effective means to solve traffic congestion. Based on this, This paper relies on the National Natural Science Youth Foundation project "Research on intrinsic extraction and rapid evacuation algorithm of congestion traffic network based on space-time detection (No.61304195)" and the project supported by Anhui Natural Science Foundation "Traffic congestion network". Study on the Mechanism of Spatial situation Transformation and its Rapid evacuation (No.1408085QF111) ", A collaborative method of traffic guidance and boundary control based on MFD is proposed to solve the congestion problem in large traffic networks. Finally, the case analysis is carried out to verify the problem. The main contents of this paper are as follows: (1) according to the factor "traffic flow density" that affects the MFD curve, the macro road network is divided into MFD subregions, according to the relationship between the adjoining relationship of multiple MFD subregions and the inflow and outflow rate of traffic volume. The equilibrium equation of traffic flow in road network is established. (2) based on the space-time detection data, the congestion state of road nodes and road sections in the road network is analyzed, and the bottleneck identification and classification model of urban traffic network is established. According to the relationship between congestion in key sections of road network and MFD curve in sub-area, the cooperative timing of traffic guidance and boundary control is made. (3) according to the way of driver path selection, the Logistic model of driver path obedience rate is established through SP investigation, and the traffic guidance method based on Logistic sub-area is put forward. Taking the intersection controlled by boundary signal as the control object, a boundary control method for adjusting the green signal ratio of signal light at intersection is proposed. Furthermore, a collaborative method of traffic guidance and boundary control for multiple MFD subregions is obtained, and a multi-objective boundary coordination optimization model with the largest completion rate, the minimum average travel time and the least average delay of the whole road network travel vehicle is established. The multi-objective function is solved by adaptive genetic algorithm. Taking the road network of a city as an example, the macro road network with MFD is divided into four MFD sub-area systems. By comparing the cooperation between traffic guidance and boundary control proposed in this paper, only boundary control and no induction and control are used. The results show that the macro traffic guidance and control coordination method plays an obvious role than the boundary control alone and the boundary control method alone, and the traffic guidance and boundary control coordination method can better solve the congestion problem in the sub-area of MFD. the results show that the cooperative method of traffic guidance and control plays an important role in the condition of boundary control and boundary control alone. It can effectively improve the traffic efficiency of macro traffic network.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U495

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李悦;朱广宇;申金升;;城市交通诱导上端系统设计[J];中国储运;2006年06期

2 ;武汉 新设百块交通诱导板[J];中国交通信息产业;2008年12期

3 李作纬;倪燃;徐成强;张岳;;高速公路交通诱导信息发布系统的设计与实现[J];山东交通学院学报;2008年01期

4 刘维亚;刘贵华;黄娉;宋新丽;;交通诱导屏网络接口的设计[J];微计算机信息;2009年05期

5 孔桦桦;;交通仿真技术在城市交通诱导评价中的应用研究[J];交通标准化;2011年01期

6 石建军;秦梦阳;;交通全信息情境领导在交通诱导控制中的应用[J];公路交通科技;2011年S1期

7 王健;施浩;;新一代动态交通诱导系统应用研究[J];中国公共安全(学术版);2013年04期

8 王庆纲;陆惠丰;;模糊层次分析法在个体交通诱导方案选择中的应用研究[J];中国市政工程;2014年01期

9 杨大海;;基于高清车牌识别的交通诱导信息发布系统研究[J];数字技术与应用;2013年12期

10 李文勇;陈学武;;出行前交通诱导决策系统的静态博弈模型[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2007年06期

相关会议论文 前4条

1 宁博;余春暄;;智能交通诱导信息系统的研究[A];2003年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2003年

2 王云玲;刘静;;城市交通诱导信息时空发布规律分析[A];第八届中国智能交通年会优秀论文集——智能交通与安全[C];2013年

3 包煊;朱雷良;王义生;关积珍;;VMS发布动态交通诱导信息的探讨[A];2006年全国LED显示技术应用及产业发展研讨会论文集[C];2006年

4 万灵君;周彤梅;;基于VMS的交通诱导信息有效性研究[A];第七届中国智能交通年会优秀论文集——智能交通应用[C];2012年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 刘惠媛;银川13块交通诱导屏年底调试完毕[N];宁夏日报;2014年

2 洪宇;交通诱导:特色奥运新视线[N];科技日报;2004年

3 贾仲欣;市民出行先看交通诱导屏 堵不堵一目了然[N];人民公安报·交通安全周刊;2010年

4 记者 张若佳 通讯员 榕警 陈宗奇;看看交通诱导屏就知路上堵不堵[N];福州日报;2010年

5 记者 吴晋娜;重庆主城交通诱导科技示范工程正式运行[N];科技日报;2012年

6 本报记者 赵家新 通讯员 徐小军;昆山交警帮市民选择最优出行线路[N];人民公安报;2010年

7 贾仲欣;昆山城区实现交管智能化[N];苏州日报;2010年

8 潘琳士邋记者 孙小和;为便捷交通装上智慧“大脑”[N];人民邮电;2007年

9 驻陕西首席记者 白秋薇;陕西高速公路年底实现无盲区监控[N];中国交通报;2011年

10 石玉屏;四省区七地联合开展春运交通诱导服务[N];人民公安报·交通安全周刊;2014年

相关博士学位论文 前3条

1 靳引利;省域高速公路网交通诱导系统关键技术研究[D];长安大学;2009年

2 龚鑓;城市交通诱导与控制的融合研究[D];北京科技大学;2015年

3 王志建;基于动态GPS信息的诱导平台关键技术研究[D];吉林大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 温静;智能化城市交通诱导信息系统研究[D];长安大学;2015年

2 余风斌;基于Android的交通诱导控制系统的设计与实现[D];南京大学;2016年

3 姚云飞;中小城市交通诱导信息平台开发[D];清华大学;2015年

4 叶琴;城市交通诱导屏信息管理系统设计与实现[D];山东大学;2016年

5 郭放;基于MFD的交通诱导与边界控制协同方法研究[D];合肥工业大学;2017年

6 丁恒;高速公路隧道交通诱导与控制策略研究及系统实现[D];长安大学;2005年

7 刘东福生;主动服务式交通诱导装置的研发及选址方案研究[D];北京交通大学;2012年

8 张军;高速公路隧道交通诱导与控制策略研究[D];长安大学;2008年

9 黄裕乔;动态交通诱导信息时空发布策略研究[D];北京交通大学;2012年

10 杨波;城市交通诱导与控制系统一体化集成理论与技术研究[D];桂林电子科技大学;2010年



本文编号:2492176

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/2492176.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户be894***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com