基于時空特性的城市交通協(xié)同控制研究.pdf

1、隨著我國城市的不斷發(fā)展,城市汽車保有量逐年遞增,而城市可利用的空間資源越來越少,使得道路交通供需關(guān)系發(fā)展不均衡日益突出,交通擁堵等問題越來越嚴(yán)重。信息技術(shù)的發(fā)展,云計算、大數(shù)據(jù)、智能檢測技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用,使得交通流數(shù)據(jù)的獲取及應(yīng)用更加方便;在城市交通網(wǎng)絡(luò)中,由于交通流本身具有明顯的時空特性,因此考慮交通流時空特性的影響,并采用智能算法對時空數(shù)據(jù)融合,得到全面及可靠的交通流數(shù)據(jù);通過時空特性的城市交通協(xié)同控制,在時間上進(jìn)行小范圍或節(jié)點(diǎn)

2、的流量調(diào)控,同時在空間上對交通流量合理分配,對緩解交通擁堵具有非常重要的現(xiàn)實意義。
　　首先,本文從時空特性在交通領(lǐng)域的應(yīng)用及交通協(xié)同控制的研究現(xiàn)狀出發(fā),對時空特性的城市交通協(xié)同控制進(jìn)行分析,包括交通流參數(shù)的分析以及交通流參數(shù)的選取,交通時空特性基礎(chǔ)以及時空數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)等。針對交通協(xié)同控制相關(guān)的智能交通算法,如遺傳算法、微粒群算法等進(jìn)行分析與闡述。
　　其次,時間序列的交通數(shù)據(jù)重點(diǎn)描述斷面交通流量變化,而空間序列的交通數(shù)據(jù)主要描

3、述路網(wǎng)交通流分布。對時間特性、空間特性及時空特性的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,利用時空相關(guān)系數(shù)分析時空數(shù)據(jù)之間的相互影響。在進(jìn)行數(shù)據(jù)操作之前,首先是對交通數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,得到可靠的時空序列的交通數(shù)據(jù);利用時空數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)來判斷時間、空間數(shù)據(jù)序列之間的關(guān)聯(lián)程度;考慮時空特性的影響,利用遺傳算法的群體搜索技術(shù)及小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的較強(qiáng)學(xué)習(xí)能力,建立遺傳-小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GA-WNN)的交通數(shù)據(jù)融合模型,并使用MAE、MRE和MSE等三個評價指標(biāo)對時空交通

4、數(shù)據(jù)序列進(jìn)行分析,得到更全面、更綜合有效的時空數(shù)據(jù)序列。
　　最后,對時空特性的城市交通協(xié)同控制模型的建模思路進(jìn)行分析,包括協(xié)同控制基本理論、協(xié)同控制的目標(biāo),以及時空飽和度、連續(xù)交叉口的延誤、行程時間等對協(xié)同控制的影響參數(shù)。采用時空飽和度、交叉口延誤等參數(shù)為約束條件建立以行程時間最小并解決路段部分擁擠為目標(biāo)的協(xié)同控制模型;利用遺傳算法優(yōu)化的微粒群算法改進(jìn)種群的分割策略,提高粒子群算法的全局最優(yōu)能力以及提高搜索精度的能力,對時空特性