城市交通区域延误模型与协调控制研究

发布时间：2017-07-20 09:05

  本文关键词：城市交通区域延误模型与协调控制研究

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【摘要】：21世纪以来,城市交通建设快速发展,汽车保有量逐年增加,交通拥堵问题日益严峻,随之带来的经济损失、时间损失和环境污染等问题也越来越严重。为了缓解交通拥堵,智能交通控制技术应运而生。城市交通区域协调控制是智能交通控制中的重要组成部分,其中模型和算法是区域协调的控制的核心。本文通过“获取→建模→优化”三个步骤对区域协调控制展开了深入的研究。首先,针对区域交通流分布难以获取的问题,本文深入分析了传统交通分配模型的特点,引入了随机用户分配模型,给出了一种求解交通分配模型的算法,通过求解交通分配算法将交通流分布到区域的各个路段中。其次,通过对区域中交叉口的相关性和交通流特性进行研究,得到外部进口道和内部进口道延误模型,根据求解随机用户分配模型得到的交通流分布,建立区域延误和区域交叉口公共周期、绿信比、相位差的模型关系。通过微观交通仿真软件,证明了模型的精确性。最后,对于建立的区域延误模型,采用粒子群算法对模型中的周期、绿信比、相位差进行协调和优化。为了防止算法陷入局部最优,引入变异算子,提高了算法的精度以及全局搜索能力。通过实际案例进行分析,表明本文提出的区域协调优化算法能够有效缓解区域交通拥堵情况,提高区域的整体通行能力。
【关键词】：区域协调 交通分配 随机用户分配模型 区域延误模型 粒子群算法
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491;TP18
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究意义10-11
• 1.3 国内外研究进展11-14
• 1.4 研究目标与内容14
• 1.5 技术路线14-15
• 1.6 论文组织15-16
• 第2章 城市交通信号控制基本理论16-26
• 2.1 城市交通控制基本概念和指标16-21
• 2.1.1 基本参数16-18
• 2.1.2 评价指标18-20
• 2.1.3 交通信号控制模式20-21
• 2.2 城市交通区域协调控制基本原理21-24
• 2.2.1 区域协调控制的概念21
• 2.2.2 区域协调控制的组成21-24
• 2.3 本章小结24-26
• 第3章 交通分配模型及其求解26-36
• 3.1 Wardrop平衡原理26-29
• 3.1.1 符号说明26
• 3.1.2 用户均衡与系统最优26-27
• 3.1.3 随机用户均衡27-29
• 3.2 交通分配求解算法29-32
• 3.3 实验分析32-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 城市交通区域延误建模36-48
• 4.1 区域路网交通特性分析36-38
• 4.1.1 区域交叉口相关性分析36-37
• 4.1.2 区域交通流分析37-38
• 4.2 区域延误模型的约束条件38
• 4.3 区域协调控制中的延误模型38-43
• 4.3.1 区域外部进口道延误38-39
• 4.3.2 区域内部进口道延误39-43
• 4.3.3 区域延误计算步骤43
• 4.4 仿真实验和分析43-46
• 4.5 本章小结46-48
• 第5章 基于粒子群算法的区域协调优化48-64
• 5.1 粒子群算法介绍48-52
• 5.1.1 粒子群算法的基本原理49-51
• 5.1.2 粒子群算法的优缺点51
• 5.1.3 基于变异算子的粒子群算法51-52
• 5.2 区域协调的优化算法52-57
• 5.2.1 问题分析52
• 5.2.2 算法描述52-54
• 5.2.3 算法参数设定54-56
• 5.2.4 算法步骤56-57
• 5.3 区域协调控制应用案例分析57-63
• 5.3.1 实例分析57-61
• 5.3.2 仿真评价61-63
• 5.4 本章小结63-64
• 第6章 总结与展望64-66
• 6.1 研究工作总结64-65
• 6.2 下一步工作展望65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-72
• 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果72

【参考文献】

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本文编号：567200