基于子區(qū)動態(tài)劃分的城市交通信號協(xié)調(diào)控制.pdf

1、交通信號控制作為緩解城市交通壓力、提高路網(wǎng)運行效率的重要手段，引起了國內(nèi)外學者的廣泛關注。如何針對強關聯(lián)、高隨機、復雜的交通系統(tǒng)，科學合理地分配道路的通行權，是城市交通控制系統(tǒng)所面臨的巨大挑戰(zhàn)。
　　本文先總結了國內(nèi)外在城市交通信號控制領域的研究現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有信號控制方法的優(yōu)缺點，并在此基礎上對原有控制優(yōu)化方法進行改進，按照單交叉口控制、干線協(xié)調(diào)控制和區(qū)域協(xié)調(diào)控制的順序依次展開研究和探討，主要研究工作包括如下三個方面:
　

2、　第一，提出基于交通需求的單交叉口智能控制方法。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對單交叉口一天中各時段的交通需求進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，計算各車道組的車輛到達率，并以此為依據(jù)來選擇控制相位序列，以提高每個相位的綠燈時間利用率。進而根據(jù)交通數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果來確定各相位的初始綠燈時間，并檢測各相位實際的車輛到達情況，對綠燈時間進行在線調(diào)整，從而使控制方法具有一定的自適應性。通過微觀軟件的模擬仿真，驗證了該方法在不同交通需求情況下的可行性和優(yōu)越性。
　　第二，提出基于最

3、大綠波帶優(yōu)化模型的干線智能協(xié)調(diào)控制方法。為了使干線上各交叉口有一定的自主能力，系統(tǒng)采用兩層分布式控制結構。上層干線協(xié)調(diào)層主要負責相位序列的選擇、綠信比的確定和基于最大綠波帶變帶寬優(yōu)化模型的控制方案的生成;每個交叉口都是一個下層控制層，在進行控制策略實施的同時，能夠根據(jù)檢測器檢測到的車輛到達情況適當?shù)匦拚總€相位的實際綠燈時間，以增加綠波帶的寬度。仿真結果表明該方法的控制效果略優(yōu)于傳統(tǒng)的綠波帶控制，大幅度地提升了干線的整體性能。
　

4、　第三，提出基于子區(qū)劃分的區(qū)域綠波智能協(xié)調(diào)控制方法。系統(tǒng)采用三層分布式控制結構，集子區(qū)動態(tài)劃分、根據(jù)子區(qū)類型自主選擇相應的優(yōu)化協(xié)調(diào)方法、各路口綠燈時間自動在線微調(diào)等功能于一身。其中，為使路網(wǎng)的子區(qū)劃分更加科學有效，劃分采用多重指標、二次劃分的方式。先用基于距離、流量、周期三大原則的綜合指標對子區(qū)進行粗劃分，以確定那些需要協(xié)調(diào)和無需協(xié)調(diào)的路段;然后按粗劃分指標從大到小的順序遍歷路網(wǎng)，以綠波帶帶寬達到率為指標對子區(qū)進行再次細劃分，克服了現(xiàn)有