干道交叉口控制群组决策与动态优化研究

发布时间：2017-06-03 14:07

  本文关键词：干道交叉口控制群组决策与动态优化研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国城市化和机动化正在以前所未有的速度发展着,城市道路交通拥挤、阻塞现象已经成为热点问题。路段与交叉口是组成道路网络的基本要素,而交叉口又是路网中最重要的节点。交叉口是不同方向的车流、人流交叉汇合的地方,特别是随着机动车数量的迅速增长,交叉口的冲突也在加剧,时常发生拥挤、碰撞、次序混乱,甚至造成严重的交通事故。城市交通控制系统通过在时间和空间上合理的分配路权来解决交通冲突和交叉口秩序问题。但面对越来越庞大的城市道路网络,进行全局优化面控几乎不可能,而且路网上运行的车流具有组团特性,因此需要对路网进行控制子区的划分。通过划分将路网分割成若干个控制子区,对这若干个子区进行交通优化控制,实现城市交通控制的系统优化。首先,本文分析了国内外交通信号控制系统和方法的发展现状,面对拥挤的路网,现有的研究成果未有对大型城市路网复杂性交通流运行进行有效控制的方法。本文通过对干道交叉口群组之间的关联性与影响因素的分析,提出了关键交叉口的概念和确定关键交叉口的方法。通过对路网众多交叉口的分析,选择出关键交叉口,并依据关键交叉口划分出路网中的优化控制子区。然后,将控制子区看做路网结构中的基本单位,对内部的交叉口群进行研究,分析子区内干道协调控制影响因素的分析,并根据多目标优化理论与双层规划理论建立了子区内干道控制决策优化模型,从交叉口的总输出车辆以及总延误时间的角度对子区内部交叉口群组进行优化。最后通过实例,运用MATLAB软件对子区的划分编程,采用遗传算法对模型求解,根据VISSIM仿真软件对子区控制优化方法进行了仿真验证,有效的提高了控制子区的交通通行能力,从而提高整个路网的交通运行能力。
【关键词】：交叉口群组 关键交叉口 子区划分 优化控制
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.54
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 交叉口群组的研究现状11-12
• 1.2.2 交通控制的研究现状12-14
• 1.3 研究内容及目标14-15
• 1.3.1 研究内容14-15
• 1.3.2 研究目标15
• 1.4 研究方法及技术路线15-17
• 1.4.1 研究方法15-16
• 1.4.2 技术路线16-17
• 1.5 本章小结17-18
• 第二章 交叉口群控制基础理论与方法18-33
• 2.1 交通流基础理论18-20
• 2.1.1 描述交通流的基本参数18-19
• 2.1.2 干道交通流离散模型19-20
• 2.2 交通信号控制分析20-26
• 2.2.1 交通信号控制参数20-22
• 2.2.2 交通信号控制主要性能指标22-26
• 2.3 多目标优化理论26-29
• 2.3.1 多目标优化模型26-27
• 2.3.2 多目标优化在交通控制领域中的应用27
• 2.3.3 多目标问题的求解方法27-29
• 2.4 双层规划理论29-31
• 2.4.1 双层规划理论模型29-30
• 2.4.2 双层规划理论在交通控制领域中的应用30-31
• 2.4.3 双层规划理论的求解方法31
• 2.5 本章小结31-33
• 第三章 交叉口群组子区划分方法研究33-40
• 3.1 影响交叉口群子区划分的因素分析33-35
• 3.2 基于路网关键交叉口进行子区动态划分35-38
• 3.2.1 确定路网关键路口35-37
• 3.2.2 基于路网关键交叉口的子区划分37-38
• 3.3 路网关键交叉口确定方法38
• 3.4 基于关键交叉口的动态子区划分方法38-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第四章 子区内干道控制决策优化分析与建模40-50
• 4.1 子区内干道协调多目标优化函数确定40-41
• 4.2 子区内干道协调控制影响因素分析41-42
• 4.3 子区内干道控制决策优化模型42-49
• 4.3.1 问题描述43-44
• 4.3.2 模型的构建44-46
• 4.3.3 约束条件分析46-48
• 4.3.4 模型建立48-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 干道交叉口群组模型求解及实例分析50-61
• 5.1 遗传算法优化方法50-53
• 5.1.1 遗传算法原理50-52
• 5.1.2 基于遗传算法的模型求解方法52-53
• 5.2 实例研究与分析53-59
• 5.2.1 干道交叉口群组参数设置54-55
• 5.2.2 基于关键交叉口进行子区动态划分55-56
• 5.2.3 子区内干道控制决策优化分析56-59
• 5.3 本章小结59-61
• 第六章 结论与展望61-63
• 6.1 结论61
• 6.2 展望61-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-68
• 在校期间发表的论文和参与的科研项目68

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