基于子區(qū)動(dòng)態(tài)劃分的城市交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制.pdf

1、交通信號(hào)控制作為緩解城市交通壓力、提高路網(wǎng)運(yùn)行效率的重要手段，引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。如何針對(duì)強(qiáng)關(guān)聯(lián)、高隨機(jī)、復(fù)雜的交通系統(tǒng)，科學(xué)合理地分配道路的通行權(quán)，是城市交通控制系統(tǒng)所面臨的巨大挑戰(zhàn)。
　　本文先總結(jié)了國內(nèi)外在城市交通信號(hào)控制領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有信號(hào)控制方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)原有控制優(yōu)化方法進(jìn)行改進(jìn)，按照單交叉口控制、干線協(xié)調(diào)控制和區(qū)域協(xié)調(diào)控制的順序依次展開研究和探討，主要研究工作包括如下三個(gè)方面:
　

2、　第一，提出基于交通需求的單交叉口智能控制方法。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對(duì)單交叉口一天中各時(shí)段的交通需求進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，計(jì)算各車道組的車輛到達(dá)率，并以此為依據(jù)來選擇控制相位序列，以提高每個(gè)相位的綠燈時(shí)間利用率。進(jìn)而根據(jù)交通數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來確定各相位的初始綠燈時(shí)間，并檢測(cè)各相位實(shí)際的車輛到達(dá)情況，對(duì)綠燈時(shí)間進(jìn)行在線調(diào)整，從而使控制方法具有一定的自適應(yīng)性。通過微觀軟件的模擬仿真，驗(yàn)證了該方法在不同交通需求情況下的可行性和優(yōu)越性。
　　第二，提出基于最

3、大綠波帶優(yōu)化模型的干線智能協(xié)調(diào)控制方法。為了使干線上各交叉口有一定的自主能力，系統(tǒng)采用兩層分布式控制結(jié)構(gòu)。上層干線協(xié)調(diào)層主要負(fù)責(zé)相位序列的選擇、綠信比的確定和基于最大綠波帶變帶寬優(yōu)化模型的控制方案的生成;每個(gè)交叉口都是一個(gè)下層控制層，在進(jìn)行控制策略實(shí)施的同時(shí)，能夠根據(jù)檢測(cè)器檢測(cè)到的車輛到達(dá)情況適當(dāng)?shù)匦拚總€(gè)相位的實(shí)際綠燈時(shí)間，以增加綠波帶的寬度。仿真結(jié)果表明該方法的控制效果略優(yōu)于傳統(tǒng)的綠波帶控制，大幅度地提升了干線的整體性能。
　

4、　第三，提出基于子區(qū)劃分的區(qū)域綠波智能協(xié)調(diào)控制方法。系統(tǒng)采用三層分布式控制結(jié)構(gòu)，集子區(qū)動(dòng)態(tài)劃分、根據(jù)子區(qū)類型自主選擇相應(yīng)的優(yōu)化協(xié)調(diào)方法、各路口綠燈時(shí)間自動(dòng)在線微調(diào)等功能于一身。其中，為使路網(wǎng)的子區(qū)劃分更加科學(xué)有效，劃分采用多重指標(biāo)、二次劃分的方式。先用基于距離、流量、周期三大原則的綜合指標(biāo)對(duì)子區(qū)進(jìn)行粗劃分，以確定那些需要協(xié)調(diào)和無需協(xié)調(diào)的路段;然后按粗劃分指標(biāo)從大到小的順序遍歷路網(wǎng)，以綠波帶帶寬達(dá)到率為指標(biāo)對(duì)子區(qū)進(jìn)行再次細(xì)劃分，克服了現(xiàn)有