最优策略博弈下短连线交叉口相位差优化控制研究

发布时间：2023-12-28 17:56

　　短连线交叉口由于其间距过短的特性,极易发生排队过长而导致溢出的现象,这种特性,往往使其成为城市路网中的交通瓶颈。交叉口作为路网构成元素与路网运行效率息息相关,为此,我们需要制定相应对策解决因短连线交叉口的存在而加剧甚至造成路网交通拥堵的问题。首先,以解决排队溢出现象为出发点,本文将通过Synchro模拟实验,获取固定服务水平下交叉口不同间距的排队长度,以控制变量法分析间距与排队溢出概率关系,对短连线交叉口控制进行必要性和可行性论证;利用数学建模方法模拟不同交通流下短连线交叉口拥堵情况,总结其交通特性,分析了拥堵车队排队消散时间与信号灯间关系,得到拥堵消散与信号灯间关系。同时为增加信号最优控制目标理论基础,利用元素对比法构造交叉口判断矩阵,以占优博弈方法对最优控制目标进行讨论,获取交叉口最优控制目标;并通过不同状态下交叉口优先控制进行分析,建立交叉口重要度模型,确定协调控制中的交叉口优先等级。其次,根据短连线交叉口特性以及占优博弈论的最优策略分析,建立了延误最小的相位差优化控制模型,该模型对最大排队长度进行约束来防止交叉口排队溢出,通过对比不同放行方式的延误水平,得到了相位差的优化方法。...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
        1.3.3 综上小述
    1.4 研究思路
    1.5 研究内容
    1.6 小结
第二章 短连线交叉口判定及拥堵机理
    2.1 短连线交叉口判断
        2.1.1 概率论方法
        2.1.2 Synchro模拟法
        2.1.3 短连线交叉口控制必要性分析
    2.2 短连线交叉口拥堵机理
        2.2.1 城市交通拥堵类型
        2.2.2 短连线交叉口拥堵模拟
    2.3 交通信号灯对短连线交通流的影响
        2.3.1 红灯后的动态
        2.3.2 绿灯后的动态
        2.3.3 x=0 处交通恢复正常
    2.4 小结
第三章 短连线交叉口最优控制策略博弈及重要度分析
    3.1 短连线最优策略博弈
        3.1.1 博弈占优理论
        3.1.2 期望效益最大化
        3.1.3 短连线交叉口最优控制目标
    3.2 短连线交叉口重要度分析
        3.2.1 低饱和状态重要度
        3.2.2 饱和状态重要度
        3.2.3 混合状态重要度
        3.2.4 重要度总结
    3.3 交叉口重要度预测
        3.3.1 聚类与分类预测法
    3.4 交通量离散化处理
    3.5 小结
第四章 短连线交叉口相位差优化控制模型
    4.1 模型假设
    4.2 交叉口控制目标
        4.2.1 外进口道控制
        4.2.2 内进口道控制
    4.3 延误分析
        4.3.1 上行车流(A-B)延误分析
        4.3.2 下行车流(B-A)延误分析
    4.4 相位差确定
        4.4.1 延误水平最小
        4.4.2 相位差确定方法
    4.5 模型算法流程
    4.6 小结
第五章 短连线交叉口协调控制及仿真
    5.1 评价指标选取
        5.1.1 停车次数
        5.1.2 延误时间
        5.1.3 排队长度
    5.2 短连线交叉口协调控制案例
        5.2.1 两相位交叉口
        5.2.2 四相位交叉口
        5.2.3 “老市委”-“西大桥”交叉口
    5.3 小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究成果
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
附录 实验数据
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3875903