基于短时交通预测下的平面交叉口时空优化研究方法

摘要

我国城市智能交通系统的建设和应用起源于上世纪八十年代中后期，当时针对城市道路交通拥堵的日益加剧，很多城市投入巨资建设智能交通系统，以提高城市路网的交通运行效率和交通管理现代化水平。然而已建成的智能交通系统功能中，普遍存在着交通控制优化功能的弱化、管理功能的强化现象，对路网的点、线和面的优化控制方案较少，极大的浪费了设备资源，同时对缓解城市拥堵没有发挥应有的作用。为了充分发挥智能交通控制系统的功能，缓解平面交叉口的压力，如何实现时间和空间上的高效利用是当今急需攻克的难题。
　　本文提出了一种基于短时交通预测下的交叉口时空优化方法，以提高城市平面交叉口的运行效率。方法中，先将城市道路交叉口部分进口车道设置为可变进口车道，再采用卡尔曼滤波预测模型，预测出下一时段各转向的流量，根据预测的流量数据以整个交叉口延误最小为目标，实时调整该车道流向功能，进一步协调优化交叉口的信号配时方案，使装有智能信号控制系统的城市道路交叉口运行更高效，对降低城市环境污染，缓解交通拥堵有着重要的意义。
　　方法中采用预测因子选择灵活、精度较高的卡尔曼滤波模型作为交通量预测模型，为消除传统卡尔曼滤波预测模型的滞后性，在原预测模型基础之上进行了优化改进，较好的解决了预测滞后性问题，同时在一定程度上提高了预测精度。
　　为验证优化方法的运行效果，选取南昌市某一符合设置可变车道的交叉口，使用VISSIM软件对定时控制方案和预测流量下的时空优化后方案进行交通仿真。仿真结果显示，该优化方法可有效的减小车均延误、排队次数和最大排队长度。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容与结构

第二章 概述

2.1 交通预测概述

2.2 可变车道概述

2.3 信号控制概述

2.4 本章小结

第三章 卡尔曼滤波短时交通预测

3.1 常用预测方法的优缺点

3.2 卡尔曼滤波模型

3.3 卡尔曼滤波预测模型的优化改进

3.4 实例验证分析

3.5 本章小结

第四章 平面交叉口时空优化方案

4.1 常规平面交叉口空间优化方案

4.2常规平面交叉口时间优化方案

4.3 平面交叉口时空优化设置方案

4.4 本章小结

第五章 基于短时预测的交叉口时空优化

5.1 预测与交叉口时空优化的结合

5.2 实例验证及分析

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

个人简历

致谢