面向通行效率提升的交叉口群信号配时优化方法研究
发布时间：2020-12-11 21:30
随着我国城市化进程的不断推进,城市规模不断扩大,汽车拥有量快速增长,交通拥堵、交通污染和交通事故等一系列问题也随之而来。交叉口是整个城市道路交通网络的瓶颈,对交叉口运行状态的改善迫在眉睫。由于交叉口群中的交叉口之间具有较强的关联性,对单个交叉口交通信号的调整往往会影响与其相邻的若干个交叉口的交通运行状况,因此急需一种从交叉口群整体的战略角度出发,对交叉口进行信号配时优化设计的方法。本文依托国家自然科学基金面上项目(51878166),立足于我国城市交通发展现状和工程需求,首先以重庆市为例,基于由“交运之星~?—TranStar”软件平台构建的重庆市交通网络基础数据库,对交叉口群内部的交通特性进行定量化分析,并根据交通流量的相似性进行短时交通流预测。其次从交通负荷度较高的关键交叉口出发,根据节点之间的邻接关系,使用广度优先搜索算法确定节点访问顺序,依据交叉口关联度的强弱划定交叉口群的范围;利用DTW距离衡量交通流量序列之间的相似性,使用深度优先搜索算法确定交叉口群关键路径的选择范围集,并从中选出交叉口群关键路径,将交叉口群的协调控制问题降维简化为不同关键路径上的协调控制问题。最后对经典的...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
干线型交叉口群
东南大学硕士学位论文10图2-2关联型交叉口群图2-3网络型交叉口群如图2-2所示，关联型交叉口群的路网结构为部分线形、部分网络化，属于干线型交叉口群和网络型交叉口群的结合形态。如图2-3所示，网络型交叉口群的路网结构为完全网络化，一般为由多条道路组成的网格状拓扑。网络型交叉口群的控制范围类似于局部区域的协调控制，但是和传统的区域协调控制中“控制子区”的概念并不完全一致。2.1.3交叉口群与控制子区的区别在实施交通信号协调控制时，一个范围较大的区域往往需要分成若干个相对独立的子区，每一个子区可以根据各自的交通特点执行相应的控制方案，这些相对独立的子区称为控制子区。控制子区的划分将有利于执行灵活的控制策略，使得交通特性差异悬殊的区域也能获得较为理想的协调控制效果。无论是SCOOT的子区划分策略，还是SCATS的子区划分策略，均属于城市道路网络交通流协调控制的静态分区策略。静态的分区策略主要从交通特征相似或者交通状况相近出发，同时考虑到城市道路网络的地域特征和行政区域的约束，将一个需要进行协调控制的大区域划分成若干控制子区，从而达到分而治之的目的。然而城市的交通运行状态不是一成不变的，静态的控制子区划分策略往往会导致子区划分方案的“老化”甚至失效。面对动态的交通运行状态，交叉口群的协调控制应考虑各交叉口之间关联性的动态变化，因此也就有了“动态交叉口群”的概念。简单地说，动态交叉口群就是指交叉口群所包含的交叉口不是固定不变的，而是随着时间变化的，
东南大学硕士学位论文10图2-2关联型交叉口群图2-3网络型交叉口群如图2-2所示，关联型交叉口群的路网结构为部分线形、部分网络化，属于干线型交叉口群和网络型交叉口群的结合形态。如图2-3所示，网络型交叉口群的路网结构为完全网络化，一般为由多条道路组成的网格状拓扑。网络型交叉口群的控制范围类似于局部区域的协调控制，但是和传统的区域协调控制中“控制子区”的概念并不完全一致。2.1.3交叉口群与控制子区的区别在实施交通信号协调控制时，一个范围较大的区域往往需要分成若干个相对独立的子区，每一个子区可以根据各自的交通特点执行相应的控制方案，这些相对独立的子区称为控制子区。控制子区的划分将有利于执行灵活的控制策略，使得交通特性差异悬殊的区域也能获得较为理想的协调控制效果。无论是SCOOT的子区划分策略，还是SCATS的子区划分策略，均属于城市道路网络交通流协调控制的静态分区策略。静态的分区策略主要从交通特征相似或者交通状况相近出发，同时考虑到城市道路网络的地域特征和行政区域的约束，将一个需要进行协调控制的大区域划分成若干控制子区，从而达到分而治之的目的。然而城市的交通运行状态不是一成不变的，静态的控制子区划分策略往往会导致子区划分方案的“老化”甚至失效。面对动态的交通运行状态，交叉口群的协调控制应考虑各交叉口之间关联性的动态变化，因此也就有了“动态交叉口群”的概念。简单地说，动态交叉口群就是指交叉口群所包含的交叉口不是固定不变的，而是随着时间变化的，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于K最近邻算法的高速公路短时行程时间预测[J]. 王翔,陈小鸿,杨祥妹. 中国公路学报. 2015(01)
[2]交通信号干线协调控制经典数值计算法的改进[J]. 王殿海,杨希锐,宋现敏. 吉林大学学报(工学版). 2011(01)
[3]考虑路网OD路径的交叉口群动态划分方法[J]. 胡华,高云峰,杨晓光. 计算机工程与应用. 2010(31)
[4]基于Synchro的单点交叉口信号配时优化研究[J]. 孙超,徐建闽. 公路交通科技. 2009(11)
[5]相邻交叉口关联度分析及其应用[J]. 卢凯,徐建闽,郑淑鉴. 华南理工大学学报(自然科学版). 2009(11)
[6]基于路径的信号控制交叉口关联度计算模型[J]. 马万经,李晓丹,杨晓光. 同济大学学报(自然科学版). 2009(11)
[7]经典干道协调控制信号配时数解算法的改进[J]. 卢凯,徐建闽,叶瑞敏. 公路交通科技. 2009(01)
[8]交通流预测方法综述[J]. 刘静,关伟. 公路交通科技. 2004(03)
[9]信号交叉口排队离散车头时距统计分析[J]. 邵长桥,杜晓辉,李光芹. 公路交通科技. 2003(04)
博士论文
[1]交通信号协调控制基础理论与关键技术研究[D]. 卢凯.华南理工大学 2010
[2]行人过街信号与交叉口信号联动控制方法研究[D]. 郑长江.东南大学 2006
[3]信号交叉口时空资源综合优化实用方法研究[D]. 王京元.东南大学 2006
本文编号：2911250
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
干线型交叉口群
东南大学硕士学位论文10图2-2关联型交叉口群图2-3网络型交叉口群如图2-2所示，关联型交叉口群的路网结构为部分线形、部分网络化，属于干线型交叉口群和网络型交叉口群的结合形态。如图2-3所示，网络型交叉口群的路网结构为完全网络化，一般为由多条道路组成的网格状拓扑。网络型交叉口群的控制范围类似于局部区域的协调控制，但是和传统的区域协调控制中“控制子区”的概念并不完全一致。2.1.3交叉口群与控制子区的区别在实施交通信号协调控制时，一个范围较大的区域往往需要分成若干个相对独立的子区，每一个子区可以根据各自的交通特点执行相应的控制方案，这些相对独立的子区称为控制子区。控制子区的划分将有利于执行灵活的控制策略，使得交通特性差异悬殊的区域也能获得较为理想的协调控制效果。无论是SCOOT的子区划分策略，还是SCATS的子区划分策略，均属于城市道路网络交通流协调控制的静态分区策略。静态的分区策略主要从交通特征相似或者交通状况相近出发，同时考虑到城市道路网络的地域特征和行政区域的约束，将一个需要进行协调控制的大区域划分成若干控制子区，从而达到分而治之的目的。然而城市的交通运行状态不是一成不变的，静态的控制子区划分策略往往会导致子区划分方案的“老化”甚至失效。面对动态的交通运行状态，交叉口群的协调控制应考虑各交叉口之间关联性的动态变化，因此也就有了“动态交叉口群”的概念。简单地说，动态交叉口群就是指交叉口群所包含的交叉口不是固定不变的，而是随着时间变化的，
东南大学硕士学位论文10图2-2关联型交叉口群图2-3网络型交叉口群如图2-2所示，关联型交叉口群的路网结构为部分线形、部分网络化，属于干线型交叉口群和网络型交叉口群的结合形态。如图2-3所示，网络型交叉口群的路网结构为完全网络化，一般为由多条道路组成的网格状拓扑。网络型交叉口群的控制范围类似于局部区域的协调控制，但是和传统的区域协调控制中“控制子区”的概念并不完全一致。2.1.3交叉口群与控制子区的区别在实施交通信号协调控制时，一个范围较大的区域往往需要分成若干个相对独立的子区，每一个子区可以根据各自的交通特点执行相应的控制方案，这些相对独立的子区称为控制子区。控制子区的划分将有利于执行灵活的控制策略，使得交通特性差异悬殊的区域也能获得较为理想的协调控制效果。无论是SCOOT的子区划分策略，还是SCATS的子区划分策略，均属于城市道路网络交通流协调控制的静态分区策略。静态的分区策略主要从交通特征相似或者交通状况相近出发，同时考虑到城市道路网络的地域特征和行政区域的约束，将一个需要进行协调控制的大区域划分成若干控制子区，从而达到分而治之的目的。然而城市的交通运行状态不是一成不变的，静态的控制子区划分策略往往会导致子区划分方案的“老化”甚至失效。面对动态的交通运行状态，交叉口群的协调控制应考虑各交叉口之间关联性的动态变化，因此也就有了“动态交叉口群”的概念。简单地说，动态交叉口群就是指交叉口群所包含的交叉口不是固定不变的，而是随着时间变化的，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于K最近邻算法的高速公路短时行程时间预测[J]. 王翔,陈小鸿,杨祥妹. 中国公路学报. 2015(01)
[2]交通信号干线协调控制经典数值计算法的改进[J]. 王殿海,杨希锐,宋现敏. 吉林大学学报(工学版). 2011(01)
[3]考虑路网OD路径的交叉口群动态划分方法[J]. 胡华,高云峰,杨晓光. 计算机工程与应用. 2010(31)
[4]基于Synchro的单点交叉口信号配时优化研究[J]. 孙超,徐建闽. 公路交通科技. 2009(11)
[5]相邻交叉口关联度分析及其应用[J]. 卢凯,徐建闽,郑淑鉴. 华南理工大学学报(自然科学版). 2009(11)
[6]基于路径的信号控制交叉口关联度计算模型[J]. 马万经,李晓丹,杨晓光. 同济大学学报(自然科学版). 2009(11)
[7]经典干道协调控制信号配时数解算法的改进[J]. 卢凯,徐建闽,叶瑞敏. 公路交通科技. 2009(01)
[8]交通流预测方法综述[J]. 刘静,关伟. 公路交通科技. 2004(03)
[9]信号交叉口排队离散车头时距统计分析[J]. 邵长桥,杜晓辉,李光芹. 公路交通科技. 2003(04)
博士论文
[1]交通信号协调控制基础理论与关键技术研究[D]. 卢凯.华南理工大学 2010
[2]行人过街信号与交叉口信号联动控制方法研究[D]. 郑长江.东南大学 2006
[3]信号交叉口时空资源综合优化实用方法研究[D]. 王京元.东南大学 2006
本文编号：2911250
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