城市平面交叉口交通信号控制优化方法的研究

摘要

本文首先介绍了三种交通信号控制方式下的基本参数以及评价指标;然后分别讨论了这三种信号控制方式的基本方法以及优化方法.单交叉口的信号控制的基本参数有两个:周期时长和绿信比.其交通效益的评价指标有:通行能力、饱和度、行程时间、延误、停车次数、停车率及油耗等.除了周期时长与绿信比,相位差也是线控系统与面控系统的重要控制参数.线控与面控系统的评价指标通常是由几个单交叉口评价指标以加权和形式构成的综合优化指标.单交叉口的经典控制优化方法是TRRL方法和ARRB方法.本文阐述了基于灰色控制理论的以延误最小、排队车辆数最少为目标函数、以饱和度为约束条件的信号周期时长的两目标优化模型及其逼近算法;建立了以延误时间、停车次数、通行能力三项性能指标构成的综合优化指标及其模拟退火优化算法.城市交通流控制与诱导系统的实现可适应交叉口实时多变的交通状况,而实时、准确的交通流量预测正是这些系统实现的前提及关键.本文提出了一种将多种预测模型与人工智能技术相结合的短时交通流智能预测方法.阐述了在线控制系统中,基于两类典型评价指标——追求最大上行及下行共同通行带宽、平均延迟时间最小——的优化方法:绿波协调控制信号配时优化方法和车辆延误时间之和最小的信号配时优化方法.分析了当前世界各国广泛使用的信号控制系统TRANSYT、SCATS、SCOOT的主要技术特征、优点及其局限性,指出了这类集中控制系统在四个方面存在的共同缺陷.最后阐明了城市道路交通控制的发展趋势.

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1城市交通信号控制的研究意义

1.2城市交通信号控制的发展概况

1.3城市交通信号控制的方式

1.4交叉口交通信号控制优化方法综述

1.5本文的主要内容和章节安排

第2章交通信号控制的基本参数及评价指标

2.1交叉口选择信号控制的依据

2.2单个交叉口信号控制的基本参数及评价指标

2.3线控与面控系统中信号的基本参数及评价指标

2.4小结

第3章城市单交叉口信号控制优化方法的研究

3.1 TRRL信号配时方法及其修正

3.2基于灰色控制理论的周期时长的两目标优化模型及其算法

3.3信号配时的综合指标优化模型及其模拟退火算法

3.4短时交通流智能预测方法

3.5小结

第4章城市主干道信号控制优化方法的研究

4.1选用线控系统的依据

4.2绿波协调控制信号配时的优化方法

4.3延误时间最小的信号控制的优化方法

4.4小结

第5章区域交通信号控制系统评述

5.1典型的区域交通信号控制系统

5.2“集中控制系统”的缺陷分析

5.3我国城市交通控制系统的发展现状

5.4城市道路交通控制的发展趋势

5.5小结

第6章结论

6.1总结

6.2交通信号控制的研究方向

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文