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中小城市路网交通信号控制技术研究

作　者: 钱晓杰
导　师: 沈国江
学　校: 浙江大学
专　业: 智能交通
关键词: 中小城市 低饱和 中饱和 准饱和 多目标 协调控制
分类号: U491.54
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


随着城市化进程的步伐不断加快,交通需求与交通供给之间的矛盾日益突出,不仅是大城市,中小城市的交通问题也日趋严峻,并成为困扰城市发展和制约城市经济建设的重要阻力。因此,针对中小城市路网的交通信号控制技术已逐渐成为控制领域和交通工程领域的研究热点和难点。本文针对中小城市路网交通流特性,利用自动控制理论、智能控制技术和交通工程技术,对处于“低饱和”“中饱和”和“准饱和”状态下的交通控制子区,提出了基于不同优化目标下的交通信号协调控制策略。论文主要工作如下：(1)深入分析了国内外智能交通控制技术的现状和发展趋势,阐述了我国中小城市的交通特点及存在的问题,据此提出了针对中小城市的不同交通状态下的多目标交通信号协调控制思想；(2)提出了低饱和状态下的中小城市路网交通信号控制技术。以“最小停车率”为目标,利用“绿波带”的协调原理,实现车流在控制子区内不停车通行。重点研究了低饱和状态下的路网协调控制策略、交通信号参数的计算方法以及协调的过程；(3)提出了中饱和状态下的中小城市路网交通信号控制技术。以“最佳服务效率”为目标,分别建立了饱和度模型、路口Webster延误模型、相邻路口间的延误模型和停车次数模型的组合模型,研究了控制子区信号周期、路口绿信比及相邻路口间相位差的优化方法；(4)提出了准饱和状态下的中小城市路网交通信号控制技术。以“交通控制子区交通流均衡分布”为目标,利用“红波带”的协调原理,避免交通拥挤的发生或消除已发生的交通拥挤。重点研究了准饱和状态下的路网协调控制策略、交通信号参数的计算方法以及协调的过程。据实际采集的交通流数据仿真表明了上述方法的有效性。

全文目录


摘要  6-8
Abstract  8-10
目录  10-12
图目录  12-13
表目录  13-14
第1章 绪论  14-24
  摘要  14
  1.1 研究背景与意义  14-15
  1.2 国内外研究现状  15-21
    1.2.1 城市智能交通控制技术  16-18
    1.2.2 城市区域交通信号控制系统  18-21
  1.3 立题依据  21-22
  1.4 论文研究内容  22-24
第2章 中小城市路网交通信号控制技术研究框架  24-35
  摘要  24
  2.1 引言  24
  2.2 中小城市路网交通控制技术框架  24-25
  2.3 交通控制子区划分技术  25-27
    2.3.1 子区划分的目的与意义  25-26
    2.3.2 子区划分方法  26-27
  2.4 交通状态识别技术  27-29
    2.4.1 状态识别的目的与意义  27-28
    2.4.2 状态识别方法  28-29
  2.5 仿真路网说明  29-33
  2.6 本章小结  33-35
第3章 低饱和状态下的路网控制技术  35-48
  摘要  35
  3.1 引言  35-36
  3.2 系统结构  36-38
  3.3 公共信号周期计算  38-40
    3.3.1 路口饱和度模型  38-39
    3.3.2 公共信号周期计算过程  39-40
  3.4 绿信比计算  40-41
  3.5 相位差计算  41
  3.6 绿灯启动时刻计算  41-45
    3.6.1 协调步骤  41-42
    3.6.2 绿灯启动时刻计算  42-43
    3.6.3 调整过程  43-45
  3.7 应用案例  45-47
  3.8 本章小结  47-48
第4章 中饱和状态下的路网控制技术  48-59
  摘要  48
  4.1 引言  48
  4.2 系统结构  48-49
  4.3 控制子区模型建立  49-54
    4.3.1 路口饱和度模型  49
    4.3.2 路口Webster延误模型  49-50
    4.3.3 相邻路口间的延误模型和停车次数模型的组合模型  50-54
  4.4 参数计算设计  54-56
    4.4.1 绿信比计算  54-55
    4.4.2 相位差计算  55-56
  4.5 应用案例  56-58
  4.6 本章小结  58-59
第5章 准饱和状态下的路网控制技术  59-75
  摘要  59
  5.1 引言  59-60
  5.2 系统结构  60-62
  5.3 公共信号周期计算  62-63
  5.4 绿信比计算  63-67
  5.5 相位差计算  67-68
  5.6 绿灯启动时刻计算  68-70
    5.6.1 协调步骤  68
    5.6.2 绿灯启动时刻计算  68-69
    5.6.3 调整过程  69-70
  5.7 应用案例  70-73
  5.8 本章小结  73-75
第6章 总结和展望  75-77
  6.1 主要结论与创新点  75-76
    6.1.1 主要结论  75
    6.1.2 主要创新点  75-76
  6.2 研究展望  76-77
参考文献  77-82
攻读学位期间发表的论文以及参与的项目  82-83
致谢  83

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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 > 线路交通安全设施 > 交通控制
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