【摘要】：隨著社會經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,汽車保有量持續(xù)增長,隨之而來出現(xiàn)城市交通基礎設施的建設速度趕不上交通需求增長速度的情況,由此造成的交通擁堵問題日益嚴峻。交通溢流問題就是城市路網(wǎng)中常見的一種擁堵狀況,其對交通安全產(chǎn)生的惡劣影響以及產(chǎn)生的社會經(jīng)濟效益損失是不可忽視的,因此十分有必要解決交通溢流問題,提高出行效率及交通安全。元胞傳輸模型(Cell Transmission Model,CTM)是一種宏觀的交通流仿真模型,因其靈活的交通系統(tǒng)建模方法、高效的計算效率,已被應用于動態(tài)交通分配、交通系統(tǒng)仿真、動態(tài)交通誘導等諸多領域。Petri網(wǎng)(Petri Nets,PN)作為建模分布式系統(tǒng)并發(fā)、沖突、隨機、離散等特征的有力工具,非常適合用來分析城市交通系統(tǒng)。本文基于CTM以及Petri網(wǎng)在城市交通系統(tǒng)中的應用,針對城市干道交通溢流問題,提出了一種新的解決方法。具體地,本文研究內(nèi)容如下:1.建立城市干道兩交叉口交通流的CTM模型。具體是基于兩相位及四相位信號控制,首先對城市干道作不同的元胞結構劃分,其次介紹了兩種信號控制下城市干道的交通流CTM構建方法,最后分別作算例分析,對城市干道交通流傳播過程進行模擬,同時分析在不同輸入、不同相位差情況下交通流密度流量的變化規(guī)律,以及受信號控制的元胞特性,分析結果符合CTM三角基本圖,證明了模擬方法的正確性,較好的再現(xiàn)了交通流的運行過程。2.建立城市干道交通溢流控制系統(tǒng)的賦時賦色Petri網(wǎng)(Timed Colored Petri Nets,TCPN)模型。具體是分別建立系統(tǒng)中交叉口、信號燈、控制器、交通流等不同實體的TCPN子模型,通過模型之間的分層與連接,準確描述了各子模塊之間的邏輯關系。3.城市干道交通溢流控制系統(tǒng)TCPN模型的仿真與分析。具體是基于前面所建立的CTM模型來進行交通流估計,為描述交通流的TCPN子模型提供初始值;然后通過在TCPN模型中模擬三種不同情況導致的交通溢流現(xiàn)象發(fā)生的臨界條件,提出了相應的控制策略,并進行仿真和分析,驗證了所提出的控制策略及交通溢流控制系統(tǒng)對于解決溢流問題的有效性。
【圖文】：

系統(tǒng)頂層模型

交叉口1的TCPN模型
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U491;TP301.1

【參考文獻】

相關期刊論文 前4條

1 牟海波;俞建寧;劉林忠;;基于Petri網(wǎng)的交叉口建模與信號控制研究[J];控制工程;2013年03期

2 牟海波;俞建寧;劉林忠;;基于混合Petri網(wǎng)的交叉口交通信號控制研究[J];控制工程;2012年05期

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4 胡曉健;王煒;盛慧;;基于可變元胞傳輸模型的城市道路交通流估計方法[J];交通運輸系統(tǒng)工程與信息;2010年04期

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本文編號：2642107