基于MFD的城区路网信号控制研究

发布时间：2017-05-07 09:02

  本文关键词：基于MFD的城区路网信号控制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：宏观交通流基本图(Macroscopic Fundamental Diagram,简称MFD),即路网流量-占有率关系图,反映了区域路网车流量随道路占有率变化的基本规律,MFD属于路网固有的基本属性。通过对城市区域路网构建多个MFD子图,可监测不同子区域的交通流变化状态,分析交通拥堵产生的时间规律。因此,可采用相应的MFD门限控制措施,限制进入受保护区域(通常为城市核心区)的车流量,减缓外部车流进入的速度,达到优先保障受保护区域路网通畅。门限控制可分为信号灯控制与动态收费控制,其实质是计算最大允许进入保护区域的放行率门限值,然后将外部交通流允许进入保护区域的放行率门限值,转化为信号配时方案或动态收费策略。本文研究包括以下三方面：首先,根据对象路网历史交通数据,分析受保护核心区域路网产生拥堵的时间段和地点等,并以此为依据,设定相应的门限控制机制。本文根据控制机制的需求预先设定初始的区域门限值的变化函数,并通过进入保护区域的需求车流量与区域门限值的变化情况,从区域的角度预测出可允许进入保护区域的车流量。其次,根据所制定的门限控制机制,本文研究把区域门限值转化为保护区域车流流入关键交叉路口门限值,并将交叉路口门限值再转化为信号灯的配时方案,以实现利用延长红灯时间来减少进入保护区域的车流量。通过采用遗传算法对交叉路口门限值进行最优求解,以实现对车流流入关键主路口信号灯的优化控制,从而获取相应关键交叉口进入方向的最佳红灯延长时间。最后,本文通过对广州市天河区进行仿真实验,结果表明门限控制机制可以减缓保护区域交通拥堵问题和提升路网的交通流通能力。
【关键词】：宏观交通流基本图 门限值控制机制 门限值 信号控制 优化算法
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.54
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 研究背景12-14
• 1.1.1 道路容量严重不足12-13
• 1.1.2 我国城市私人小汽车的发展过快13
• 1.1.3 城市交通管理技术水平落后13-14
• 1.2 研究目的和意义14
• 1.3 国内外研究状况14-16
• 1.3.1 国外研究现状14-15
• 1.3.2 国内研究现状15-16
• 1.4 研究内容与技术路线16-21
• 1.4.1 研究内容16-20
• 1.4.2 研究方法20-21
• 1.4.3 技术路线21
• 1.5 本章小结21-22
• 第二章 基于MFD的交通信息综合采集系统22-37
• 2.1 交通信息综合采集系统构建的目的与意义22-25
• 2.1.1 都市交通大数据建设的巧要22-23
• 2.1.2 公交都市建设的需要23-24
• 2.1.3 智能交通建设的需要24-25
• 2.1.4 智慧城市建设的需要25
• 2.2 交通信息综合采集系统的构建内容25-36
• 2.2.1 核心区28-30
• 2.2.2 中心区30-34
• 2.2.3 城市外围区域34-36
• 2.3 本章小结36-37
• 第三章 基于MFD的门限控制机制研究37-44
• 3.1 城区路网车流行驶状况分析37-39
• 3.2 基于核心区域的门限控制机制39-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第四章 基于MFD的信号控制建模分析44-66
• 4.1 建立基于MFD信号控制的控制模型44-45
• 4.2 基于MFD的区域预测模型45-54
• 4.2.1 区域门限值的设定45-46
• 4.2.2 区域的交通参数说明46-54
• 4.2.3 预测区域可允许进入车流量54
• 4.3 基于MFD的信号控制模型54-63
• 4.3.1 交叉口的信号控制分析54-59
• 4.3.2 交叉口的交通参数说明59-63
• 4.3.3 交叉口可允许进入车流量63
• 4.4 基于遗传算法的信号控制63-65
• 4.4.1 遗传算法求最优解63-65
• 4.4.2 基于反馈校正后的最优解65
• 4.5 本章小结65-66
• 第五章 基于天河区的信号控制案例分析66-84
• 5.1 案列介绍66
• 5.2 案列建模与分析66-74
• 5.2.1 信号控制区域的选取66-68
• 5.2.2 案例优化过程68-74
• 5.3 案例结果分析74-83
• 5.4 本章小结83-84
• 结论与展望84-86
• 参考文献86-90
• 攻读学位期间发表的论文90-92
• 致谢92

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 段宣翡;唐泽杭;;基于车流量的红绿灯实时配时算法[J];硅谷;2013年13期

2 许菲菲;何兆成;沙志仁;;交通管理措施对路网宏观基本图的影响分析[J];交通运输系统工程与信息;2013年02期

3 张玲玲;贾元华;牛忠海;;基于视频检测技术的交叉口车辆排队长度研究[J];物流技术;2012年05期

4 姬杨蓓蓓;Winnie Daame;;阿姆斯特丹城市道路线圈检测器布设方法研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2010年05期

5 曾滢;杨晓光;马莹莹;;交叉口动态车道功能与信号控制协同问题研究[J];同济大学学报(自然科学版);2009年07期

  本文关键词：基于MFD的城区路网信号控制研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：349538