基于相位相序的信号控制优化模型研究

发布时间：2022-08-06 18:27

　　干道作为城市交通中实现连续通行的重要通道,常常被人们誉为城市道路交通的大动脉。干道交叉口作为干道与干道连接的关键节点,是道路之间连接的重要纽带,亦是干道车辆通行的咽喉。研究减小干道交叉口的交通延误,是实现车辆连续通行的关键,为缓解城市道路的交通压力有着重要的作用。为寻求优化的信号控制方案,本文结合国内外道路交叉口信号相位和相序研究理论、单点信号控制理论、干道协调控制理论的研究成果,提出城市干道经典的十字交叉口信号控制优化模型。本模型结合信号相位和相序与信号配时,论述了基于相位相序的信号控制方案设计的可行性,提出采用信号相位矩阵表示信号相位相序的方法。模型以信号相位矩阵和有效绿灯时间作为优化变量,根据道路交叉口总交通延误的计算公式确定目标函数。通过分析干道交叉口车流通行的相关约束,包括车流冲突点问题、信号配时参数取值等,确定了惩罚函数及约束条件组合。模型的算法为遗传算法,经过优化设计,在满足约束条件的基础上,寻求目标函数值最小值,并在MATLAB中编辑代码构造出单点信号控制模型与干道协调控制模型。本文结合道路交叉口实际交通数据,运用统计分析的方法得到模型需要的交通量,将相关的交通量及参数... 

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文研究背景和意义
    1.2 国内外研究与应用现状
    1.3 研究目标和研究内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究主要内容
    1.4 论文结构安排与技术路线
        1.4.1 技术路线
第2章 交通信号控制理论基础
    2.1 道路交叉口交通状态
        2.1.1 道路交通量及车流的概念
        2.1.2 道路交叉口交通特征
    2.2 道路交叉口空间状况
        2.2.1 左转车道
        2.2.2 左转车道的设置
        2.2.3 右转车道
    2.3 信号相位相序介绍
        2.3.1 信号相位的概念
        2.3.2 信号时间的概念
        2.3.3 信号相位相序的设计方法
        2.3.4 左转信号相位的设置
        2.3.5 左转保护相位
    2.4 信号相位矩阵介绍
        2.4.1 道路交叉口相位矩阵表示方法
        2.4.2 相位矩阵表述实例
    2.5 本章小结
第3章 优化模型的构建
    3.1 城市道路的类型
    3.2 道路交叉口信号控制
    3.3 模型基本参数
        3.3.1 信号周期
        3.3.2 最小绿灯时间
        3.3.3 有效绿灯时间
        3.3.4 绿信比
        3.3.5 交通饱和度
    3.4 模型的约束条件与目标函数
        3.4.1 模型相位相序约束条件
        3.4.2 模型其他参数约束条件
        3.4.3 模型的目标函数
    3.5 模型算法介绍
        3.5.1 模型算法原理
        3.5.2 模型算法特点
        3.5.3 模型算法流程
    3.6 模型算法优化设计
        3.6.1 计算软件编程思路
        3.6.2 适应度的选择
        3.6.3 算法操作及参数选择
        3.6.4 算法终止条件及输出
        3.6.5 算法模型类型
    3.7 本章小结
第4章 优化模型实例分析
    4.1 道路交叉口概况
        4.1.1 道路交叉口概况
    4.2 道路交通数据采集
        4.2.1 道路交叉口几何特征及交通量
        4.2.2 道路交叉口其他交通参数
    4.3 单点信号控制模型信号配时方案
    4.4 干道协调控制模型信号配时方案
    4.5 本章小结
第5章 VISSIM模型实例仿真
    5.1 VISSIM简介
    5.2 VISSIM模型交通仿真
        5.2.1 单点信号控制方案交通仿真
        5.2.2 干道协调控制方案交通仿真
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A（攻读学位期间所发表的学术论文目录）
附录B（程序关键代码）



本文编号：3670144