城市路网交通信号的区域协调优化与控制理论研究
发布时间：2022-09-28 20:47
目前,解决城市交通拥堵问题的可行方法主要有:城市道路规划与扩建、城市交通信号控制与城市智能交通诱导。根据我国各大城市的发展现状,可以清晰地认识到,单纯地通过城市道路的扩建来缓解城市交通拥堵问题是不合理的,工程造价过高,也不利于有效地利用严重紧缺的城市土地资源。许多文献中提到,城市交通信号控制和智能交通诱导,两者相辅相成,能够使现有交通道路设施的利用率最大化,显著提高车辆的出行效率,同时交通信号控制能够显著地减少交通事故的发生。归根结底,城市交通问题是现有交通路网和交通管控技术不能满足日益增长的交通需求的矛盾,需要从交通网络的本身出发,进行有预见性地、智能地交通诱导和动态地信号协调控制。城市交通信号控制经历了由单交叉路口控制到干线协调控制,再到区域协调控制的发展过程,目前城市区域协调控制已经成为城市交通信号控制的研究热点,但该研究领域仍存在诸多急需解决的问题。城市区域交通协调控制不同于交叉路口控制和干线协调控制,其核心在于实现区域内每个交叉路口的协调,达到区域整体的最优运行。本文将从城市交通信号控制的发展历程开始回顾,对交叉路口的交通流时空变化特性进行建模分析,采用先进的模型预测控制技术...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
专用术语缩写说明
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 区域交通信号协调控制的意义
1.3 国内外城市交通控制系统的研究现状
1.4 本文主要工作和内容安排
第二章 城市路网交通信号控制理论
2.1 城市道路交通控制基础
2.1.1 城市道路交叉路口
2.1.2 城市道路交叉路口基本参数
2.1.3 交叉路口信号配时参数
2.1.4 交叉路口信号控制性能评价指标
2.2 城市道路交通控制理论
2.2.1 交通流建模理论
2.2.2 交通信号控制原理
2.2.3 交通信号控制分类
2.3 储存转发交通流模型
2.3.1 储存转发交通流模型的建模假设
2.3.2 储存转发交通流模型的建立过程
2.3.3 储存转发交通流模型的优缺点
2.4 储存转发交通流模型的控制应用
2.4.1 基于SFM的二次型控制
2.4.2 基于SFM的非线性最优控制
2.5 交叉路口信号协调控制理论
2.5.1 单交叉路口信号协调控制理论
2.5.2 干线交叉路口信号协调控制理论
2.5.3 区域路网交叉路口信号协调控制理论
2.6 本章小结
第三章 基于集中式MPC的交通信号协调控制
3.1 MPC的概述与发展现状
3.2 MPC控制的控制思想
3.3 MPC控制在信号控制中的应用
3.4 集中式MPC的信号控制仿真
3.4.1 单交叉路口的MPC控制
3.4.2 单交叉路口的MPC建模分析
3.4.3 单交叉路口的MPC仿真结果分析
3.4.4 区域交叉路口的MPC控制
3.5 本章小结
第四章 基于分布式MPC的交通信号协调控制
4.1 分布式优化与控制的研究与发展
4.2 分布式优化与控制的基本思想
4.3 交通信号控制的分布式MPC建模分析
4.3.1 城市区域路网信号协调控制的分布式MPC建模
4.3.2 分布式MPC的求解算法
4.4 分布式MPC的信号控制
4.5 分布式MPC的信号控制仿真分析
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表和撰写的论文
硕士期间参加的科研项目、学术会议和获得的荣誉
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模型预测控制的能源互联网系统分布式优化调度研究[J]. 张彦,张涛,孟繁霖,王锐,刘亚杰,郭波. 中国电机工程学报. 2017(23)
[2]基于MFD的城市区域过饱和交通信号优化控制[J]. 刘小明,唐少虎,朱凤华,陈兆盟. 自动化学报. 2017(07)
[3]微电网系统的分布式优化下垂控制[J]. 陈刚,李志勇,赵中原. 控制理论与应用. 2016(08)
[4]基于交替方向乘子法的互联微电网系统分布式优化调度[J]. 王程,刘念. 电网技术. 2016(09)
[5]城市区域交通信号迭代学习控制策略[J]. 闫飞,田福礼,史忠科. 控制与决策. 2015(08)
[6]分布式优化:算法设计和收敛性分析[J]. 洪奕光,张艳琼. 控制理论与应用. 2014(07)
[7]基于多参数规划的单交叉口排队长度均衡控制[J]. 郝建根,侯忠生,柳向斌. 控制与决策. 2013(04)
[8]模型预测控制——现状与挑战[J]. 席裕庚,李德伟,林姝. 自动化学报. 2013(03)
[9]动态输出反馈鲁棒模型预测控制[J]. 平续斌,丁宝苍,韩崇昭. 自动化学报. 2012(01)
[10]多智能体系统动态协调与分布式控制设计[J]. 洪奕光,翟超. 控制理论与应用. 2011(10)
博士论文
[1]城市交通路网的分布式与递阶优化控制研究[D]. 周钊.上海交通大学 2016
[2]基于非合作博弈的分布式优化模型及算法研究[D]. 张建良.浙江大学 2014
[3]区域交通信号控制与交通诱导协同理论与关键技术研究[D]. 管青.吉林大学 2009
[4]基于多智能体的交通控制与交通诱导协同理论和方法研究[D]. 蔡长青.吉林大学 2008
[5]模型预测控制理论及应用研究[D]. 徐祖华.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于多智能体的区域交通信号控制系统研究[D]. 杨涛.西华大学 2016
[2]城市干线交通信号协调控制方法及优化研究[D]. 李元.西南交通大学 2014
[3]城市干线交通信号协调控制方法分析与研究[D]. 杨阳.西南交通大学 2013
[4]城市区域交通信号控制及交通状态分析研究[D]. 魏勇.浙江大学 2013
本文编号：3682358
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
专用术语缩写说明
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 区域交通信号协调控制的意义
1.3 国内外城市交通控制系统的研究现状
1.4 本文主要工作和内容安排
第二章 城市路网交通信号控制理论
2.1 城市道路交通控制基础
2.1.1 城市道路交叉路口
2.1.2 城市道路交叉路口基本参数
2.1.3 交叉路口信号配时参数
2.1.4 交叉路口信号控制性能评价指标
2.2 城市道路交通控制理论
2.2.1 交通流建模理论
2.2.2 交通信号控制原理
2.2.3 交通信号控制分类
2.3 储存转发交通流模型
2.3.1 储存转发交通流模型的建模假设
2.3.2 储存转发交通流模型的建立过程
2.3.3 储存转发交通流模型的优缺点
2.4 储存转发交通流模型的控制应用
2.4.1 基于SFM的二次型控制
2.4.2 基于SFM的非线性最优控制
2.5 交叉路口信号协调控制理论
2.5.1 单交叉路口信号协调控制理论
2.5.2 干线交叉路口信号协调控制理论
2.5.3 区域路网交叉路口信号协调控制理论
2.6 本章小结
第三章 基于集中式MPC的交通信号协调控制
3.1 MPC的概述与发展现状
3.2 MPC控制的控制思想
3.3 MPC控制在信号控制中的应用
3.4 集中式MPC的信号控制仿真
3.4.1 单交叉路口的MPC控制
3.4.2 单交叉路口的MPC建模分析
3.4.3 单交叉路口的MPC仿真结果分析
3.4.4 区域交叉路口的MPC控制
3.5 本章小结
第四章 基于分布式MPC的交通信号协调控制
4.1 分布式优化与控制的研究与发展
4.2 分布式优化与控制的基本思想
4.3 交通信号控制的分布式MPC建模分析
4.3.1 城市区域路网信号协调控制的分布式MPC建模
4.3.2 分布式MPC的求解算法
4.4 分布式MPC的信号控制
4.5 分布式MPC的信号控制仿真分析
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表和撰写的论文
硕士期间参加的科研项目、学术会议和获得的荣誉
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模型预测控制的能源互联网系统分布式优化调度研究[J]. 张彦,张涛,孟繁霖,王锐,刘亚杰,郭波. 中国电机工程学报. 2017(23)
[2]基于MFD的城市区域过饱和交通信号优化控制[J]. 刘小明,唐少虎,朱凤华,陈兆盟. 自动化学报. 2017(07)
[3]微电网系统的分布式优化下垂控制[J]. 陈刚,李志勇,赵中原. 控制理论与应用. 2016(08)
[4]基于交替方向乘子法的互联微电网系统分布式优化调度[J]. 王程,刘念. 电网技术. 2016(09)
[5]城市区域交通信号迭代学习控制策略[J]. 闫飞,田福礼,史忠科. 控制与决策. 2015(08)
[6]分布式优化:算法设计和收敛性分析[J]. 洪奕光,张艳琼. 控制理论与应用. 2014(07)
[7]基于多参数规划的单交叉口排队长度均衡控制[J]. 郝建根,侯忠生,柳向斌. 控制与决策. 2013(04)
[8]模型预测控制——现状与挑战[J]. 席裕庚,李德伟,林姝. 自动化学报. 2013(03)
[9]动态输出反馈鲁棒模型预测控制[J]. 平续斌,丁宝苍,韩崇昭. 自动化学报. 2012(01)
[10]多智能体系统动态协调与分布式控制设计[J]. 洪奕光,翟超. 控制理论与应用. 2011(10)
博士论文
[1]城市交通路网的分布式与递阶优化控制研究[D]. 周钊.上海交通大学 2016
[2]基于非合作博弈的分布式优化模型及算法研究[D]. 张建良.浙江大学 2014
[3]区域交通信号控制与交通诱导协同理论与关键技术研究[D]. 管青.吉林大学 2009
[4]基于多智能体的交通控制与交通诱导协同理论和方法研究[D]. 蔡长青.吉林大学 2008
[5]模型预测控制理论及应用研究[D]. 徐祖华.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于多智能体的区域交通信号控制系统研究[D]. 杨涛.西华大学 2016
[2]城市干线交通信号协调控制方法及优化研究[D]. 李元.西南交通大学 2014
[3]城市干线交通信号协调控制方法分析与研究[D]. 杨阳.西南交通大学 2013
[4]城市区域交通信号控制及交通状态分析研究[D]. 魏勇.浙江大学 2013
本文编号：3682358
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3682358.html
