發(fā)布時間：2020-10-19 14:50

　　 隨著城市居民汽車保有量的持續(xù)增加,城市交通擁堵問題越來越嚴(yán)重。在現(xiàn)有的交叉口信號控制系統(tǒng)中,車輛駕駛員通過觀察信號燈的變化進(jìn)入并通過交叉口,存在控制指令執(zhí)行滯后的問題。此外,隨著車流量的增加,交叉口區(qū)域內(nèi)的車輛沖突也會大大增加,容易導(dǎo)致車輛碰撞、車流形成死鎖。本文通過對車-車,車-人沖突的識別和消解來實現(xiàn)車輛的避碰,分別采用信號燈控制和指示燈控制兩種策略來避免交叉口中沖突和死鎖的發(fā)生,并利用賦色Petri網(wǎng)(Colored Petri Nets,CPN)對策略進(jìn)行建模和分析,論文的主要研究內(nèi)容如下:1.根據(jù)交叉口中車流及行人的移動軌跡,將交叉口劃分為8×8的網(wǎng)格,以此為基礎(chǔ)建立信號控制系統(tǒng)模型和交叉口網(wǎng)格模型,其中交叉口網(wǎng)格模型可以利用融合庫所與二相位或四相位信號控制系統(tǒng)進(jìn)行連接,為沖突和死鎖避免策略的研究奠定模型基礎(chǔ)。2.針對交叉口中的車輛位置沖突問題,首先提出了利用信號燈來解決不同情形沖突問題的策略,并使用CPN對信號控制系統(tǒng)下的直行與左轉(zhuǎn)車輛、行人與左轉(zhuǎn)車輛的沖突避免策略分別進(jìn)行了描述。通過對模型的狀態(tài)空間進(jìn)行分析,驗證了策略能夠有效的實現(xiàn)沖突的避免。3.針對交叉口中死鎖問題,進(jìn)一步提出了利用虛擬指示燈的通用沖突避免算法和死鎖避免算法,以此建立了單個沖突和兩個關(guān)聯(lián)沖突的沖突避免CPN模型及死鎖避免CPN模型,并利用同步距離驗證算法的正確性,利用狀態(tài)空間和實驗數(shù)據(jù)分析兩種方式驗證了算法的有效性。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP301.1;U491.54
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 交通信號控制研究現(xiàn)狀
        1.2.2 車輛避碰問題研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
第二章 交叉口網(wǎng)格化分析
    2.1 交叉口的路線分布與相位
        2.1.1 交叉口的路線分布
        2.1.2 交叉口相位分類
    2.2 信號交叉口的網(wǎng)格化
    2.3 沖突及死鎖的場景分析
        2.3.1 沖突場景的分析
        2.3.2 死鎖場景的分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于分層賦色Petri網(wǎng)的信號控制交叉口模型
    3.1 賦色Petri網(wǎng)的基本理論
        3.1.1 CPN的基本概念
        3.1.2 CPN的層次化建模
        3.1.3 狀態(tài)空間的基本理論
    3.2 基于CPN的交通信號控制交叉口模型
        3.2.1 模型的參數(shù)設(shè)置
        3.2.2 交通信號控制系統(tǒng)CPN模型
        3.2.3 信號控制交叉口CPN模型
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于CPN的交叉口避碰策略與建模
    4.1 直行與左轉(zhuǎn)車輛避碰策略及CPN模型
        4.1.1 直行與左轉(zhuǎn)車輛避碰策略
        4.1.2 直行與左轉(zhuǎn)車輛避碰CPN模型
        4.1.3 直行與左轉(zhuǎn)車輛避碰CPN模型狀態(tài)空間分析
    4.2 行人與左轉(zhuǎn)車輛避碰策略及CPN模型
        4.2.1 行人與左轉(zhuǎn)車輛避碰策略
        4.2.2 行人與左轉(zhuǎn)車輛避碰CPN模型
        4.2.3 行人與左轉(zhuǎn)車輛避碰CPN模型狀態(tài)空間分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 基于同步距離解決交叉口沖突和死鎖問題
    5.1 同步距離基本理論
        5.1.1 同步距離的概念
        5.1.2 同步距離的性質(zhì)
        5.1.3 同步距離的計算
    5.2 基于同步距離解決交叉沖突問題
        5.2.1 單個沖突的解決和同步距離的驗證
        5.2.2 兩個關(guān)聯(lián)沖突的解決與同步距離的驗證
    5.3 基于同步距離解決交叉口死鎖問題
        5.3.1 死鎖場景描述
        5.3.2 死鎖的解決策略與同步距離的驗證
    5.4 仿真與實現(xiàn)
        5.4.1 沖突與死鎖避免CPN模型狀態(tài)空間分析
        5.4.2 沖突與死鎖避免算法實驗分析
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    論文總結(jié)
    工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 周潔;基于賦色Petri網(wǎng)的公交優(yōu)先信號控制建模與分析[D];長安大學(xué);2017年

本文編號：2847352