本文選題：VSP + 多目標(biāo)交通信號控制　； 參考：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：有效的交通信號控制使得城市道路交通順暢、有序運(yùn)行,因而它一直以來都是學(xué)者們的熱門研究問題。但是以往的研究多專注于減少交通擁擠,而忽略了交通運(yùn)行對環(huán)境的影響。隨著人們環(huán)保意識的日益增強(qiáng),亟需能考慮到環(huán)境因素的交通信號控制方案,基于這樣一個目的,本文應(yīng)運(yùn)而生。首先,對車輛的行駛軌跡進(jìn)行描述,將其分為勻速行駛過程、減速行駛過程、怠速行駛過程和加速行駛過程,并對有怠速情況下和沒有怠速情況下車輛的運(yùn)動軌跡進(jìn)行描述。然后采用回歸分析的方法對延誤和排放的關(guān)系進(jìn)行分析擬合,給出通過回歸擬合得到的函數(shù)關(guān)系式。考慮到交叉口右轉(zhuǎn)彎車輛不受交叉口信號的控制,且具有無論前方是否有頭車速度都會減速的特性,對上述關(guān)系式進(jìn)行調(diào)整,得到通用的單車排放計算公式。通過交叉口車輛到達(dá)流量以及信號控制各參數(shù)之間的關(guān)系,得到一個基于紅燈時間的概率分布函數(shù)。當(dāng)給出配時方案時,即可估算交叉口各進(jìn)口道各車流的排放值,最后得到整個交叉口的排放量。然后,在對比目前主流延誤計算方法的前提下,選取HCM中的延誤計算方法對交叉口總延誤進(jìn)行計算。并構(gòu)建交叉口綜合效益指標(biāo),考慮飽和度等約束條件,建立交通信號多目標(biāo)優(yōu)化控制模型。本文利用遺傳蟻群融合算法對模型進(jìn)行求解,采用Matlab編程手段對算法的程序進(jìn)行設(shè)計。最后,選取長春市人民大街與自由大路交叉口進(jìn)行案例研究,對交叉口幾何信息、車流量以及交叉口的信號配時等信息進(jìn)行調(diào)查,構(gòu)建兩個效益度量值來評價交叉口的總體運(yùn)行效益,并對延誤和排放所占比重不同的情況下進(jìn)行模型求解,以及從不同周期時長情況下,分析通過配時優(yōu)化減少機(jī)動車排放的空氣質(zhì)量效益。再通過VISSIM軟件進(jìn)行仿真,對比優(yōu)化前后的延誤和排放值,證明了本文的信號控制方法能夠有效提高交叉口的運(yùn)行效益和環(huán)境效益。
[Abstract]:Effective traffic signal control makes urban road traffic smooth and orderly, so it has always been a hot research problem for scholars. However, previous studies have focused on reducing traffic congestion and ignoring the impact of traffic operation on the environment. With the increasing awareness of environmental protection, traffic signal control scheme which can take environmental factors into account is urgently needed. For this purpose, this paper emerges as the times require. First of all, the vehicle trajectory is described, which is divided into uniform driving process, deceleration process, idle driving process and acceleration process, and the vehicle trajectory is described in the case of idle and no idle speed. Then the relationship between delay and emission is analyzed and fitted by regression analysis, and the functional relationship obtained by regression fitting is given. Considering that the right turn vehicle of intersection is not controlled by intersection signal and has the characteristic of decelerating whether or not there is a headstock speed in front of the vehicle, the above formula is adjusted and a general calculation formula of bicycle emissions is obtained. A probability distribution function based on red light time is obtained through the relationship between vehicle arrival flow and signal control parameters at intersections. When the timing scheme is given, the discharge value of each traffic flow at the intersection can be estimated, and finally the emission of the whole intersection can be obtained. Then, on the premise of comparing the current mainstream delay calculation methods, the delay calculation method in HCM is selected to calculate the total delay of intersection. The multi-objective optimal control model of traffic signal is established by considering the constraint conditions such as saturation and the comprehensive benefit index of intersection. In this paper, genetic ant colony fusion algorithm is used to solve the model, and Matlab programming method is used to program the algorithm. Finally, this paper selects the intersection of people's Street and Free Road in Changchun for a case study to investigate the geometric information, the traffic flow and the signal timing of the intersection. Two benefit measures are constructed to evaluate the overall operational benefits of intersections, and the models are solved under different proportions of delay and emissions, and from different periods and long periods. The air quality benefits of vehicle emission reduction by timing optimization are analyzed. Through the simulation of VISSIM software, compared with the delay and emission value before and after optimization, it is proved that the signal control method in this paper can effectively improve the operational and environmental benefits of intersection.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U491.54

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