城市主干道过饱和交叉口交通信号控制方法研究

摘要

随着我国城市化进程的快速推进，城市交通拥堵问题日益严重。大范围交通拥堵往往是由单个过饱和交叉口的阻塞扩散形成的，而城市主干道交叉口是路网的瓶颈地带，其通行能力的大小关系到整个城市交通的性能。因此，本文通过对交叉口过饱和现象、溢流现象的分析，对过饱和状态及溢流状态下的交叉口，提出了一种基于模糊逻辑的信号控制方法，用以缓解交通拥堵问题。所做的主要工作如下：
　　首先，对交叉口交通状态进行定量的归类，分析了过饱和现象及溢流现象产生的原因；利用交通流及交通波理论研究了交叉口信号控制下的车辆排队产生及消散过程，既而，对过饱和现象及溢流现象的识别进行研究。
　　其次，在分析交通信号定时控制、感应控制及自适应控制方法的特点及适用性和信号配时参数设置的基础上，结合模糊控制理论，提出了基于车辆排队长度的交叉口信号模糊控制方案；并对信号控制的交通仿真工具TransModeler及MATLAB进行了介绍。
　　最后，以减少交叉口车辆延误及防止交通状况恶化为目标，以路段上车辆排队长度的情况及红灯等待时间的长短为输入设计了绿灯需求度模糊控制器及绿灯延时模糊控制器，对交叉口信号进行动态的控制；以尽快消散已发生溢流路段的排队车辆，防止产生新的溢流为目标，设计了相邻交叉口相位差模糊控制器，实现溢流状态下交叉口的交通信号控制。利用计算机进行实例仿真验证，结果证明，本文所述方法优于同等条件下的定时控制。

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第一章 绪 论

1.1引言

1.2 论文选题背景及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 论文结构安排

1.5 依托项目

第二章 交叉口过饱和及溢流状态交通分析

2.1 交叉口状态特性

2.2 交叉口交通流特性

2.3 交叉口过饱和状态识别

2.4 交叉口溢流状态识别

2.5 本章小结

第三章交叉口交通信号模糊控制理论

3.1交通信号控制概述

3.2交通信号控制评价指标

3.3交通信号模糊控制理论

3.4交通信号模糊控制的实现

3.5 章节小结

第四章过饱和交叉口信号控制方案设计

4.1交叉口模型描述

4.2 过饱和交叉口信号模糊控制设计

4.3 仿真及实例分析

4.4 本章小结

第五章 交通溢流交叉口信号控制方案设计

5.1 控制思路

5.2交通溢流相位差模糊控制器设计

5.3 仿真及实例分析

5.4 本章小结

总结

参考文献

致谢