城市交通網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)交通流模型和交通信號(hào)智能控制研究.pdf

1、本文首先從城市交通流動(dòng)態(tài)模型著手，深入分析宏觀交通流理論與微觀跟馳理論的各自特點(diǎn)和相互關(guān)系。宏觀交通流模型CTM采用宏觀交通流的參數(shù)平均值來(lái)描述動(dòng)態(tài)的車輛運(yùn)行特性，因而只能起到描述交通網(wǎng)絡(luò)中宏觀交通流的作用，而對(duì)于某一時(shí)刻特定路口的交通流動(dòng)態(tài)特性則無(wú)能為力。針對(duì)這一缺點(diǎn)，利用交通波理論并結(jié)合車輛微觀跟馳理論，對(duì)已有交通流模型CTM進(jìn)行改進(jìn)，使之適應(yīng)城市交通流動(dòng)態(tài)特性，并將其改進(jìn)模型ICTM應(yīng)用于城市交通信號(hào)控制中，對(duì)路口信號(hào)控制下的交通

2、流數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新。并為論文后續(xù)信號(hào)控制方法研究和交通網(wǎng)絡(luò)信號(hào)控制奠定基礎(chǔ)。 在應(yīng)用動(dòng)態(tài)交通流模型對(duì)孤立交叉路口建模的基礎(chǔ)上，采用遺傳算法的尋優(yōu)能力對(duì)模糊信號(hào)控制器的規(guī)則進(jìn)行優(yōu)化，并應(yīng)用于路口信號(hào)控制，仿真結(jié)果表明基于遺傳算法進(jìn)行規(guī)則優(yōu)化的模糊信號(hào)控制器，提高了系統(tǒng)的控制性能指標(biāo)。 為改善模糊控制器的系統(tǒng)性能，設(shè)計(jì)了具有控制功能和學(xué)習(xí)能力的自適應(yīng)模糊控制器。利用模糊閉環(huán)關(guān)系矩陣，分析模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定條件，證明本文提出的自適

3、應(yīng)模糊信號(hào)控制器在孤立路口信號(hào)控制中是穩(wěn)定的。同時(shí)在仿真結(jié)果分析中顯示出控制器的規(guī)則自調(diào)整能力。與感應(yīng)控制的信號(hào)配時(shí)結(jié)果進(jìn)行比較，自適應(yīng)模糊控制器明顯地減少了系統(tǒng)車輛延誤時(shí)間，顯著提高了系統(tǒng)性能指標(biāo)。 進(jìn)一步將ICTM模型和自適應(yīng)模糊控制器應(yīng)用到多交通路口信號(hào)控制中。分析了城市交通區(qū)域中相鄰信號(hào)路口之間車流量的相互關(guān)系，利用權(quán)系數(shù)控制器分析其相關(guān)因子，在上述自適應(yīng)模糊信號(hào)控制器的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)基于多交通路口的信號(hào)控制器。根據(jù)多路口

4、動(dòng)態(tài)交通流模型，對(duì)所提出的多交通路口的自適應(yīng)模糊信號(hào)控制器進(jìn)行仿真研究。 最后將城市多路口交通信號(hào)控制的結(jié)果擴(kuò)展到區(qū)域交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制，針對(duì)長(zhǎng)沙市一個(gè)具體的城市交通網(wǎng)絡(luò)，分析其交通特點(diǎn)，將其劃分為交通區(qū)域。利用區(qū)域協(xié)調(diào)的思想，對(duì)區(qū)域交通流進(jìn)行實(shí)時(shí)信號(hào)控制，并通過(guò)區(qū)域之間的信號(hào)相互協(xié)調(diào)，達(dá)到整個(gè)交通區(qū)域的交通流平衡分配。仿真結(jié)果對(duì)子區(qū)域中各路口車流量的相互協(xié)調(diào)過(guò)程進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，表明了本文所提出的交通流動(dòng)態(tài)模型和信號(hào)控制方法在區(qū)域