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基于跟驰理论的单点自适应控制方法研究

作　者: 杨建
导　师: 曲大义
学　校: 青岛理工大学
专　业: 载运工具运用工程
关键词: 交通流 分子跟驰模型 自适应控制 基础绿灯时间 交通仿真
分类号: U491.112
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 27次
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内容摘要


国民经济的快速发展致使城市化进程明显加快,城市人口规模和城市空间规模成倍扩大,城市交通需求也呈现加速增长趋势。交通压力问题已经成为阻碍城市进一步发展的瓶颈。路口交通拥挤和缺乏有效地交通组织致使车辆通过效率偏低,增加了燃油消耗率,不利于低碳减排的环保要求。研究路口自适应控制策略是缓解路口交通压力,提高路口通行效率的有效途径。城市干道交叉口作为城市交通的重点,是研究和实施自适应控制的首要目标。本文以主干道上居多的干道与支路交叉口为对象研究单点自适应控制策略。自适应控制的目标是畅通干道直行车流和疏导支路排队车流,实现自适应控制的基本方法是压缩或延长相位时间和调整放行相序。车辆之间的跟驰现象与分子之间的力学关系很相似,基于这种相似性提出分子跟驰理论。应用图示和数学演算方法建立分子跟驰模型方程和流量密度方程并予以数学论证。应用分子跟驰理论研究基础绿的计算方法、车队检测方法、路口排队统计方法和排队消散方法。综合考虑各个相位车流在时间上的匹配关系,重塑各种相序方案,使干道直行达到绿波效果。依照控制策略逻辑框架,给出了交叉口支路方向和干道方向自适应控制策略的算法,为信号机控制程序的制定提供基础。应用路口实地调查数据对分子跟驰模型进行验证,应用Synchro和Vissim交通仿真软件对单点自适应控制策略进行仿真分析。单点自适应控制策略的设计,优化了单点交通控制体系,同时为线协调控制提供了参考基础。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-10
第1章 绪论  10-15
  1.1 研究背景及意义  10-11
    1.1.1 问题提出  10-11
    1.1.2 研究目的及意义  11
  1.2 国内外研究现状  11-13
    1.2.1 国外研究现状  11-12
    1.2.2 国内研究现状  12-13
  1.3 论文主要内容  13-15
第2章 交通流跟驰理论及跟驰模型  15-42
  2.1 分子力学模型  15-16
  2.2 分子跟驰理论  16-22
  2.3 速度跟驰模型  22-28
    2.3.1 线性跟驰模型的建立  23-24
    2.3.2 非线性跟驰模型  24-26
    2.3.3 速度模型的统一形式  26-28
  2.4 分子跟驰模型  28-38
    2.4.1 减速运动分子跟驰状态方程  29-32
    2.4.2 加速运动分子跟驰状态方程  32-33
    2.4.3 分子跟驰模型状态方程统一表达形式  33-38
  2.5 分子跟驰流量密度模型  38-41
  2.6 本章小结  41-42
第3章 自适应控制策略及算法  42-86
  3.1 检测器的设置与作用  42-55
    3.1.1 感应检测器和排队检测器的设置  42-43
    3.1.2 战略检测器的设置  43-45
    3.1.3 车队头车的确定  45-46
    3.1.4 车队参数的检测  46-49
    3.1.5 车队队尾的检测  49-50
    3.1.6 进口排队统计  50-55
  3.2 支路自适应控制策略和算法  55-65
    3.2.1 排队消散  55-57
    3.2.2 支路自适应控制策略  57-63
    3.2.3 支路自适应控制算法  63-65
  3.3 干道自适应控制策略和算法  65-85
    3.3.1 车型换算系数  65-68
    3.3.2 基础绿的计算  68-70
    3.3.3 干道自适应控制策略  70-82
    3.3.4 干道自适应控制算法  82-85
  3.4 本章小结  85-86
第4章 基于仿真软件的自适应控制分析  86-100
  4.1 分子跟驰理论的数据验证  86-90
  4.2 单点自适应控制方法模拟分析  90-96
    4.2.1 干道先左后直相序控制策略分析  90-92
    4.2.2 干道先直后左相序控制策略分析  92-94
    4.2.3 干道路口单放相序控制策略分析  94-96
  4.3 公交相位优化控制模型  96-98
  4.4 公交相位插入机会模型  98-99
  4.5 本章小结  99-100
第5章 结论  100-102
参考文献  102-105
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作  105-106
  一、发表的论文  105
  二、参与科研工作情况  105-106
致谢  106

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 交通工程与公路运输技术管理 > 交通工程与交通管理 > 交通调查与规划 > 交通调查 > 交通流
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