城市道路單交叉口魯棒控制方法研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快，城市機(jī)動(dòng)車保有量也急劇增加，交通擁堵問題也就變得日趨嚴(yán)重。緩解城市交通壓力除了對交通需求進(jìn)行控制、增設(shè)交通設(shè)施之外，提高整個(gè)交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率也是十分關(guān)鍵的。在現(xiàn)有的道路條件下，采用科學(xué)合理的交通信號(hào)控制技術(shù)是緩解城市交通壓力的有效途徑之一。
　　城市道路交通量大多集中在早晨、中午和晚上三個(gè)時(shí)段。這三個(gè)時(shí)段恰好是居民上下班和學(xué)生上學(xué)和放學(xué)期間，交叉口內(nèi)的交通量達(dá)到高峰。而在夜間12點(diǎn)至凌

2、晨6點(diǎn)是交通量較小的時(shí)段;另外，交叉口的交通量在每天同一時(shí)段或者每周的同一天也可能產(chǎn)生很大的波動(dòng)，魯棒性差。因此，交叉口的交通量在時(shí)間分布上有很明顯的不均勻性。論文正是基于此，對城市道路交叉口交通信號(hào)控制方法進(jìn)行了研究。
　　首先，論文詳細(xì)的描述了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一些常見問題和魯棒性的概念，并闡述魯棒控制理論研究的基本問題。對信號(hào)控制交叉口的交通特性以及交通流特性做出了較為深入的分析，得出其具有魯棒性的特征。
　　其次，論述了

3、城市道路信號(hào)控制交叉口中相位相序設(shè)計(jì)的基本概念，并闡述了其重要性。用定性分析和定量分析相互結(jié)合的方法對左轉(zhuǎn)保護(hù)相位以及左轉(zhuǎn)許可相位的設(shè)置條件和判定形式做出了分析，建立了左轉(zhuǎn)保護(hù)相位以及左轉(zhuǎn)許可相位的判定流程圖，同時(shí)分析了右轉(zhuǎn)保護(hù)相位以及許可相位的設(shè)置形式。對相位方案的選取以及機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車的放行順序做出了概括和總結(jié)。
　　再次，針對城市道路交叉口的交通量到達(dá)的不均勻性以及波動(dòng)性，以對相位相序進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)為前提，提出了城市道路單交

4、叉口以及近距離交叉口的多目標(biāo)魯棒優(yōu)化配時(shí)模型。模型以車輛的平均延誤、總延誤最短，通行能力最大以及車輛延誤的標(biāo)準(zhǔn)差最小為目標(biāo)，以有效綠燈時(shí)間、周期時(shí)長以及排隊(duì)長度為約束條件，對交叉口的信號(hào)配時(shí)方案進(jìn)行了優(yōu)化，并利用遺傳算法進(jìn)行求解。
　　最后，以蚌埠市涂山路和工農(nóng)路信號(hào)控制交叉口為例，來對前文研究成果的實(shí)用性進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，多目標(biāo)魯棒優(yōu)化模型可以有效的降低車輛的平均延誤和最大延誤。也就是說，即使信號(hào)控制交叉口的流量產(chǎn)生較大幅度的