城市交通流控制動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、城市交通控制系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，它在改善城市交通秩序、提高交通安全以及減少環(huán)境污染等方面發(fā)揮著舉足輕重的作用?？刂评碚撜J(rèn)為，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)主要依據(jù)的是被控對象的動(dòng)態(tài)特性，因此要實(shí)現(xiàn)城市交通的有效控制，對城市交通流對象動(dòng)態(tài)特性的研究是不可回避的。然而由于交通流本身的不確定性和復(fù)雜性，真正從控制理論角度出發(fā)研究交通流的動(dòng)態(tài)特性問題，一直是交通控制領(lǐng)域研究的一個(gè)難點(diǎn)。 本論文主要進(jìn)行的工作可以概括為以下幾個(gè)方面：

2、 1、通過對現(xiàn)有城市交通控制方法的評述，重點(diǎn)指出了這些方法存在的缺陷，由此說明了研究城市交通流對象動(dòng)態(tài)特性的重要意義。被控對象的傳遞函數(shù)是系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式，然而由于城市交通流對象的非線性和時(shí)變性，是不能直接對其建立一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型的，因此提出在一定的條件下將城市交通流還原分解為大量離散線性定常子系統(tǒng)來研究其動(dòng)態(tài)特性的方法。基于系統(tǒng)辨識(shí)的方法建立各子系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，利用方程的系統(tǒng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)定量地分析其動(dòng)態(tài)特性，最后再用

3、系統(tǒng)科學(xué)的思想來看待和分析整個(gè)城市交通流對象。 2、提出了描述城市交通流對象的一般模型結(jié)構(gòu)，確定了描述單路口和以干線交通流為代表的城市路網(wǎng)交通流的典型動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)。以仿真試驗(yàn)作為研究手段，通過設(shè)計(jì)不同的仿真試驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)定不同的仿真試驗(yàn)條件，獲得了不同條件下的不同仿真交通流的輸入輸出數(shù)據(jù)，基于系統(tǒng)辨識(shí)的方法分別建立了單路口和干線交通流的傳遞函數(shù)模型?；诒孀R(shí)模型對單路口和干線交通流的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析。從試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出一般性的結(jié)論：城

4、市交通流的周期控制通道傳遞函數(shù)為三階系統(tǒng)；綠信比控制通道傳遞函數(shù)為二階系統(tǒng)；相鄰交叉口之間相位差控制通道傳遞函數(shù)為四階系統(tǒng)。城市交通流各動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)均是穩(wěn)定的，輸出響應(yīng)均為振蕩收斂的脈沖序列。 3、為了使本文對城市交通流動(dòng)態(tài)特性的研究成果便于應(yīng)用于城市交通控制，提出了一種基于交通流動(dòng)態(tài)特性的交叉路口交通流狀態(tài)分類方法，將交叉路口處交通狀態(tài)劃分為三個(gè)等級(jí)：自由流，同步流和堵塞流。設(shè)計(jì)了城市交通變結(jié)構(gòu)最優(yōu)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，給出了該系統(tǒng)