多关键路径协调控制的城市主干道及周边区域信号优化研究

发布时间：2020-05-23 03:21

【摘要】：经济发展进程的加快促进了城市交通需求的提升,机动车保有量高速增长给城市交通系统带来了巨大的压力,交通拥堵问题日益突出,而优化交通信号控制是解决上述问题最直接、有效的方式之一。以区域内关键路径为控制研究对象进行交通信号控制策略和技术的研究已成为进行信号控制主要思路。其关键是如何充分协调关键路径上的各交叉口配时,使区域内道路资源合理分配,能够最大限度满足交通需求,并使区域交通状况维持在较好的服务水平。本文将针对城市主干道及其周边次干道和支路组成的区域网络内的关键路径协调控制提出一种新型的控制优化方法。周边道路与主干道共同分担区域内主要车流,区域内主要车流流向的分布难以直观判断,且道路之间互相关联密切,较易发生区域拥堵。因此,本文提出的方法不仅能够适应于每条关键路径不同道路形态和车流运行状态,同时,对于道路处于近饱和或过饱和状态时仍具有一定的优化效果。本文首先根据区域内交叉口间关联特性建立相邻交叉口间关联度模型,并通过平均关联权重对控制范围边界进行确定,确定合理可靠的控制区域,为后续关键路径的判别和控制优化奠定基础。本文从逻辑连通路径搜索和建立路径关联度模型两方面研究控制区域内关键路径判别问题。通过广度优先搜索(BFS)算法,对控制区域内路径进行逻辑连通识别。建立由离散性关联指标和阻滞性关联指标组成的路径关联度计算模型,判别用于协调控制优化的关键路径。通过案例分析表明该方法可合理获取控制区域内关键路径。根据关键路径间车流输入输出关系和路径特征,建立以关键路径交叉口相位协调率最高为优化目标的基于相位协调率的多条关键路径相位差群体优化模型,并通过基于遗传算法的粒子群优化算法(GA-PSO),得到最优相位差组合,实现了控制区域多条关键路径协调优化。通过案例和VISSIM仿真分析,验证了方法的可行性和有效性,使关键路径各交叉口及路网整体的平均延误和停车次数等指标明显降低。
【图文】：

在进行多条关键路径控制策略实施之前，需要报据区域内交叉口的特性及流情况进行控制Ｋ域范围的确定。由于控制区域的选择并不足Q彾ú槐涞模�需要报椐区域内交义ｎ或路段乍流的扣关特性变化进行范围的动态调整，因要制定？种能够随时针对交叉｜Ｊ特性变化对匡域范围做出调整的方法。本章对控钊区域范围的选取方法进行讨论，就相邻交叉丨１间关联度指标的选杼以邻交叉口间关联度强弱划分模型的建立进行具体说明。逡逑１问题描述逡逑本文针对主千道及其周边与之相交和平行的次丨？道或支路组成的控制区的多条关键路径进行协调控制。如图３－１所示，周边次千道和支路与丨－：千道分担区域内丨￡要车流，决定ＩＸ域的整体运行效益，，而关键路径的选取与抟制范旧的确定息总相又，Ｗ此，介理确定拧制区域范丨屈足后续NB键路柃选S渭翱刂朴呕�的基础。逡�

本文编号：2677067