過飽和交通狀態(tài)下城市交通信號優(yōu)化控制研究.pdf

1、隨著人民生活水平的不斷提高和機(jī)動車數(shù)量不斷增長，城市交通擁堵變得日益嚴(yán)重。交通過飽和是引起城市交通擁堵的主要因素之一，針對城市交通過飽和狀態(tài)的智能信號控制技術(shù)已成為當(dāng)前智能交通領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。隨著控制理論的發(fā)展和檢測技術(shù)的完善，各種智能化的交通控制方法與技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并在實(shí)際工程中得到了應(yīng)用和推廣。由于過飽和狀態(tài)下的城市交通流具有高度的復(fù)雜性、時變性和不確定性，現(xiàn)有的針對過飽和狀態(tài)的交通控制方法仍存在較多的不足之處，還需進(jìn)一步的深入研究

2、和探索。
　　本文針對過飽和狀態(tài)下城市交通流特性，研究控制子區(qū)動態(tài)劃分與信號優(yōu)化控制方法。采用模糊理論計算交叉口間關(guān)聯(lián)度，并提出了基于關(guān)聯(lián)度的過飽和控制子區(qū)的劃分方法;在此基礎(chǔ)上研究了過飽和狀態(tài)下過渡區(qū)、阻塞區(qū)以及消散區(qū)的界定方法，進(jìn)一步針對不同區(qū)域的交通特性提出了不同優(yōu)化目標(biāo)下的信號控制方法。仿真結(jié)果論證了上述方法的有效性。
　　本文主要工作及研究內(nèi)容如下:
　　(1)介紹了交通流基本理論，闡述了過飽和狀態(tài)下交通流在

3、信號控制交叉口的特性，分析了過飽和交通狀態(tài)擁堵形成機(jī)理及擴(kuò)散過程。
　　(2)設(shè)計了過飽和狀態(tài)下動態(tài)子區(qū)分級劃分方法?；诮徊婵陲柡投群团抨犻L度，提出了對交叉口過飽和狀態(tài)的識別方法;基于路段車輛容量比和交通需求影響度，設(shè)計了相鄰交叉口間的關(guān)聯(lián)度的模糊計算方法;基于交叉口擁堵等級和相鄰交叉口間的關(guān)聯(lián)度，提出了交通控制子區(qū)的動態(tài)劃分方法，實(shí)現(xiàn)了對控制子區(qū)的擁堵分級。
　　(3)提出了過飽和狀態(tài)下信號優(yōu)化控制方法。將過飽和控制子區(qū)

4、進(jìn)一步細(xì)化并調(diào)整為過渡區(qū)、阻塞區(qū)及消散區(qū)三個區(qū)域，并針對這三個區(qū)域各自的控制需求，提出了不同的優(yōu)化控制方案。其中，過渡區(qū)采用排隊長度均衡的干道綠波協(xié)調(diào)控制方法，阻塞區(qū)采用排隊長度最大化干道紅波協(xié)調(diào)控制方法，消散區(qū)采用排隊長度最小化的干道綠波協(xié)調(diào)控制方法。重點(diǎn)研究了這些控制方法的控制參數(shù)初始化和動態(tài)優(yōu)化算法。
　　(4)案例仿真研究。采用VISSIM交通仿真軟件對某市部分交通區(qū)域建立路網(wǎng)仿真模型，以工作日早高峰實(shí)測交通流信息作為實(shí)驗