干线协调控制系统子区划分问题研究

发布时间：2017-09-24 14:04

  本文关键词：干线协调控制系统子区划分问题研究

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【摘要】：交叉口作为城市交通道路网的重要节点,其通行能力的大小影响着道路网的通行效率。交叉口信号控制方案对交通流在交叉口处的通行影响十分显著。干线协调控制可以有效提高交叉口的通行能力,降低车均延误及车均停车次数,但当干线协调系统中交叉口数量过多时,协调效率下降,为此应研究交通控制子区划分技术。本文研究了信号交叉口数量过多时的干线协调控制系统子区划分问题,设计了基于协调效益区间数相似度的控制子区划分方法。论文首先分析了国内外干线协调控制问题、交通控制子区划分问题研究的相关文献,包括干线协调控制的相关参数优化、干线协调控制的主要协调对象等,分析其不足之处。已有研究对协调控制对象、干线协调系统交通流特性分析不够透彻,尤其交通流到达、交通流速度的不确定性,导致交通控制子区划分多以人为主观决定;对干线协调系统带速波动、交通流量波动对交通控制子区稳定性的影响未加重视,导致划分得到的交通控制子区的稳定性差;已有研究忽略交通控制子区之间的交通流特性,认为多个交通控制子区的干线协调控制系统协调效果各周期内相同,导致分区后的协调控制进行仿真时段不适宜,提取结果与实际协调效果偏差很大。针对已有文献研究成果的不足,首先分别从交通流驶出情况、路段车速、车队离散特性、交通流到达率等方面分析干线协调控制系统内交通流运行特性,设计了交通流量及交通流速度的协调效益区间数相似度的交通控制子区划分方法,同时优化其基本控制参数:协调系统的公共周期时长、协调相位的有效绿灯时长、绿信比等;其次,引入交通流随机度指标,证明协调控制系统内交通流可达性问题,建议每个交通控制子区内信号交叉口以3-5个为宜,提高划分后的控制效果;分析了协调系统的带速、交通流到达率波动对协调控制效果的影响,反向求取划分出的交通控制子区带速变化范围、交通流到达率波动范围,提升交通控制子区的稳定性;分析了交通控制子区间交通流运行特性,进行子区间的衔接控制策略研究,确定协调控制效果的时间跨度问题。最后选取实例,借助VISSIM仿真提取相应的时间跨度的评价参数,与分区前干线协调控制效果进行对比,证明分区后的干线协调控制效果优于分区前的干线协调控制效果,说明了本文方法的合理性和有效性。
【关键词】：干线协调控制 交通控制子区 协调效益 区间数相似度 VISSIM仿真
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.54
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 干线协调研究现状10-12
• 1.2.2 交通控制子区研究现状12-15
• 1.2.3 已有研究存在问题15
• 1.3 文章结构安排15-18
• 2 基本理论18-26
• 2.1 交通流特性参数18
• 2.2 信号控制理论18-22
• 2.2.1 信号控制分类18-19
• 2.2.2 信号控制参数19-22
• 2.3 交通控制子区22-25
• 2.3.1 交通控制子区概念22
• 2.3.2 交通控制子区划分原则22-25
• 2.4 本章小结25-26
• 3 交通流运行特性研究26-33
• 3.1 端点交叉口交通流驶离状况26-27
• 3.2 路段交通流速度27-28
• 3.3 路段长度与车队离散性28-30
• 3.4 端点信号交叉口交通流量到达率30-32
• 3.5 本章小结32-33
• 4 基于协调效益的控制子区划分33-57
• 4.1 控制参数确定方法33-35
• 4.1.1 公共周期33-34
• 4.1.2 协调相位绿灯时间34-35
• 4.2 协调效益区间数相似度系数35-44
• 4.2.1 协调程度系数区间数系数35-39
• 4.2.2 理想协调效益系数39-40
• 4.2.3 实际协调效益区间数系数40-42
• 4.2.4 协调效益区间数相似度聚类处理42-44
• 4.3 协调控制系统中交通流可达性证明44-51
• 4.4 交通控制子区稳定性研究51-54
• 4.5 控制子区间控制策略研究54-56
• 4.5.1 控制子区间交通流特性分析54-55
• 4.5.2 控制子区间衔接思路55-56
• 4.6 本章小结56-57
• 5 案例仿真57-70
• 5.1 仿真软件VISSIM57
• 5.2 评价参数选取57-58
• 5.3 实例概况58-64
• 5.4 仿真结果分析64-69
• 5.5 本章小结69-70
• 结论70-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-78
• 攻读学位期间的研究成果78

【参考文献】

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本文编号：911797