基于短時交通流預(yù)測的城市交通網(wǎng)絡(luò)信號控制研究.pdf

1、課題以北京市中關(guān)村西區(qū)為背景，研究該交通網(wǎng)絡(luò)的信號控制問題。主要通過結(jié)合預(yù)測的交通流信息，建立基于混雜系統(tǒng)的城市交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型，實時優(yōu)化各交叉口的綠信比；同時，識別交通狀態(tài)，動態(tài)地劃分子區(qū)域，進行區(qū)域協(xié)調(diào)控制。使整個路網(wǎng)車輛的延誤時間最短，充分提高路網(wǎng)的交通效益。
　　 論文主要內(nèi)容如下：
　　 1.將交通流理論與傳統(tǒng)的時間序列算法結(jié)合，提出了基于交通流模式的時間序列預(yù)測算法。首先，根據(jù)流量-密度關(guān)系將歷史交通數(shù)據(jù)劃分

2、為三種交通狀態(tài)：自由、同步和擁塞狀態(tài)。其次，根據(jù)已劃分交通狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)分別建立一些歷史交通流模式。這樣，通過模式匹配方法可以快速地識別當(dāng)前的交通流模式。最后利用當(dāng)前的交通流模式信息可以對交通流參數(shù)進行預(yù)測。
　　 2.首先根據(jù)預(yù)測的交通流狀態(tài)，將整個路網(wǎng)劃分為若干個子區(qū)域，每個子區(qū)域內(nèi)執(zhí)行相同的信號周期與相位差。結(jié)合建立的交通流模式，離線建立不同的配時方案數(shù)據(jù)庫（交叉口共用的周期和相鄰交叉口間的相位差）。通過實時檢測的交通數(shù)據(jù)

3、，進行模式匹配方法選擇最優(yōu)的配時方案進行區(qū)域協(xié)調(diào)控制。其次，基于混雜系統(tǒng)理論，結(jié)合預(yù)測的交通流參數(shù)，建立了城市交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型。該模型涵蓋了整個范圍的流量-密度關(guān)系，適合于自由、同步和擁塞三種交通狀態(tài)，可以在線實時優(yōu)化各交叉口綠信比。最后，仿真表明提出的控制策略減小了整個路網(wǎng)車輛的延誤時間，提高了城市交通網(wǎng)絡(luò)信號控制的性能。
　　 3.以JTC-2000路口信號機為控制對象，設(shè)計與開發(fā)了城市交通信號控制軟件。該軟件基于視頻檢測技