基于城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的交通能耗機(jī)理及信號(hào)協(xié)調(diào)控制方法研究.pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的快速發(fā)展，以及機(jī)動(dòng)車保有量的不斷增長(zhǎng)，城市交通問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重。常見的交通問(wèn)題有交通擁堵、交通事故增加、交通導(dǎo)致的環(huán)境惡化等，而交通能耗問(wèn)題涉及人類未來(lái)發(fā)展的前途，因此也是一項(xiàng)不能忽視的重大問(wèn)題。能源是人類社會(huì)賴以生存的必需品，而交通運(yùn)輸系統(tǒng)作為人類社會(huì)發(fā)展過(guò)程中的派生事物，不可避免的消耗大量能源。如何減少交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的能源消耗，合理有效的利用有限的能源，將是一項(xiàng)系統(tǒng)復(fù)雜的研究?jī)?nèi)容。
　　從宏觀角度來(lái)看，城

2、市路網(wǎng)是城市發(fā)展中的物理基礎(chǔ)，同時(shí)也在城市交通運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行中起著至關(guān)重要的作用，當(dāng)在路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮交通能耗的因素時(shí)，將有利于構(gòu)造一個(gè)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展的城市。從微觀角度來(lái)看，關(guān)鍵信號(hào)交叉口的信號(hào)控制策略將會(huì)影響路網(wǎng)的交通流分配結(jié)果，進(jìn)而影響路段和交叉口的負(fù)荷度，間接作用在汽車的行駛工況上，影響系統(tǒng)中交通流的能源消耗?；诖耍疚闹叟c宏觀的城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和微觀的交叉口信號(hào)控制策略，在既有研究成果的基礎(chǔ)上，做了以下幾方面工作

3、:
　　1、從交通能耗的角度出發(fā)，結(jié)合道路交通和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論建立了路網(wǎng)總能耗等多項(xiàng)特性指標(biāo)，通過(guò)運(yùn)用以上特性指標(biāo)對(duì)棋盤型、放射環(huán)型和帶狀型三種典型城市路網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算分析，并分別發(fā)現(xiàn)當(dāng)路網(wǎng)各小區(qū)之間交通發(fā)生吸引量較小和較大時(shí)，三種類型路網(wǎng)的能源消耗程度，以及三種類型路網(wǎng)對(duì)交叉口和路段的依賴程度，還獲得了三種類型路網(wǎng)的能源消耗臨界值。
　　2、在分析非信號(hào)控制交叉口沖突類型的基礎(chǔ)上，建立了不同沖突類型下的飽和流率模型，結(jié)合排隊(duì)

4、論理論求解非信號(hào)控制交叉口的逗留時(shí)間。同時(shí)，結(jié)合車輛在信號(hào)控制交叉口的加減速行為，建立信號(hào)控制交叉口的逗留時(shí)間模型。綜合信號(hào)控制和非信號(hào)控制交叉口的逗留時(shí)間模型對(duì)基于信息利用或經(jīng)驗(yàn)利用的出行者最優(yōu)行程時(shí)間路徑選擇行為進(jìn)行建模，運(yùn)用可行方向法對(duì)非線性規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行求解，同時(shí)還建立了路網(wǎng)總行程時(shí)間等多項(xiàng)指標(biāo)。同理對(duì)最優(yōu)能源消耗路徑選擇行為進(jìn)行建模，并建立相應(yīng)的特征指標(biāo)。
　　3、在確定路網(wǎng)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，建立了路網(wǎng)信號(hào)控制策略評(píng)價(jià)體