基于深度學(xué)習(xí)的城市交叉口反溢流控制方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-12 20:29
當(dāng)前,城市交通擁堵是城市發(fā)展的主瓶頸之一。在北京、上海等特大城市飽和交通現(xiàn)象日益普遍,以反溢流控制為切入點(diǎn)緩解飽和、過飽和交通的影響,對(duì)于城市道路交通通行能力的提升具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。論文主要面向城市交叉口溢流交通的識(shí)別與控制,以消除城市道路交通溢流為目標(biāo),針對(duì)不同交通狀態(tài)下排隊(duì)長(zhǎng)度智能檢測(cè)、溢流信號(hào)交叉口信號(hào)控制及溢流信號(hào)交叉口協(xié)調(diào)控制等主要問題開展研究。論文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)有:(1)深入研究交叉口溢流特性和基于YOLO V3算法的交叉口溢流判斷算法,建立溢流交通檢測(cè)方法,完成基于深度學(xué)習(xí)的交叉口排隊(duì)溢流檢測(cè);谝缌鹘煌ㄌ匦,建立溢流交通的排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)和溢流相位判斷模型。(2)建立基于模糊控制的單交叉口反溢流控制模型,以交叉口溢流方向交通流消散速率和信號(hào)交叉口延誤為目標(biāo),設(shè)計(jì)模糊控制器。進(jìn)而,將溢相位檢測(cè)結(jié)果作為模糊控制的輸入,從而得到溢流相位的綠燈延長(zhǎng)時(shí)間。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法可以提高溢流交通消散速率,并降低車輛在信號(hào)交叉口的延誤時(shí)間。(3)建立溢流交叉口關(guān)聯(lián)區(qū)域干線協(xié)調(diào)控制模型,分別以通行能力最大和延誤最小為控制目標(biāo),確定與非溢流和溢流區(qū)域的協(xié)調(diào)控制方法。利用干...
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1交叉口典型溢流現(xiàn)象??
第二章信號(hào)交叉口溢流特性分析??2.1信號(hào)交叉口溢流概念??如圖2-1所本,圖中紅色圓圈內(nèi)為典型父通溢流現(xiàn)象。??Ira?!?!@?@。??。?!?■溢流交叉口???>?!I。?!?N?Ls?.jBjB?|0f\_??i ̄^i?i?嘴?11,飱?11?嘴?ii?.,在?11.喊?i?r ̄^i?i?^?i?r ̄^ ̄i/?a?11?ii?11???<?i?r^i?i?-^i?r^i?i?i??nii?rararararararanilriiniinnr?i?chiqchichib]??B_?ED?_?^?[S_E_?_?ZTj?[F])?? ̄?B ̄"?ED? ̄gS???W?一??1VlliiiP??i?0i?i@?i??ii?ii??圖2-1交叉口典型溢流現(xiàn)象??交叉口溢流是指由于規(guī)劃設(shè)計(jì)、交通信號(hào)控制配時(shí)、交通供需不平衡、交通??事故以及交通管制等的影響,導(dǎo)致某一路段交通流某一流向交通流在特定的時(shí)段??內(nèi)排隊(duì)積累越來越多,且車輛排隊(duì)蔓延到上游交叉口,阻礙車輛在交叉口正常通??行的現(xiàn)象。該現(xiàn)象的負(fù)面影響表現(xiàn)可分為時(shí)間和空間兩維度,時(shí)間維度,上游交??叉口車輛在綠燈時(shí)間內(nèi)未能順利經(jīng)過下游交叉口,形成綠燈時(shí)間極大浪費(fèi)現(xiàn)象;??空間維度,下游交叉口排隊(duì)車輛占用了兩交叉口之間的銜接路段,導(dǎo)致車輛無法??順利通過。溢流蔓延至整個(gè)路網(wǎng),進(jìn)而導(dǎo)致大范圍交通癱瘓。??2.2信號(hào)交叉口交通溢流發(fā)生機(jī)理分析??2.2.1信號(hào)交叉口交通流建模??設(shè)兩個(gè)相鄰交叉口分別以
(1)非溢流交叉口延誤模型??一般而言,關(guān)于獨(dú)立信號(hào)控制交叉口,如果車輛達(dá)到服從均勻分布方式,以??停車線為參考,在非飽和情況下,周期總延誤D,則有如下圖2-4所示信號(hào)控制??交叉口延誤示意圖。可知,但周期內(nèi)總延誤計(jì)算公式如式(2-12),??sqR1?qR2??D?=?-^-^?=?——?(2-12)??2(s?-?q)?2(1-/L)??周期時(shí)長(zhǎng)c??/v?k?>??*紅燈吋長(zhǎng)R ̄^4?D'J-ttc?*??累?qc??°l?^???t??圖2-4信號(hào)控制交叉口延誤示意??式中,??D—單周期總延誤,輛?秒;¥—飽和流量,ve/z//?;《一進(jìn)口道駛?cè)肓髁浚??ve/z//。?—紅燈時(shí)長(zhǎng),秒(s);?A—飽和流量,計(jì)算公式為A?=蘭。??S??此時(shí),駛出交叉口實(shí)際交通流為:G=7^<sG。??1?—?A??故而,可計(jì)算每輛車平均延誤時(shí)間,如下式(2-13),??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]信號(hào)交叉口排隊(duì)溢流控制觸發(fā)條件及方案設(shè)計(jì)[J]. 朱仁偉,吳迪,羊釗. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2018(06)
[2]基于進(jìn)口道檢測(cè)器數(shù)據(jù)的交通溢流判別方法[J]. 呂瑤璐,徐建閩,張?chǎng)? 交通科學(xué)與工程. 2018(01)
[3]相鄰信號(hào)交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度研究[J]. 蔣賢才,李萌萌. 公路與汽運(yùn). 2016(03)
[4]交通溢流智能協(xié)調(diào)控制算法[J]. 張立東,朱文興,阮久宏. 系統(tǒng)工程. 2014(12)
[5]城市主干路交通溢流發(fā)生機(jī)理建模及其仿真[J]. 仕小偉,朱文興,王青燕,邵士雨. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(03)
[6]過飽和條件下信號(hào)交叉口協(xié)調(diào)控制可靠性優(yōu)化[J]. 王浩,吳翱翔,楊曉光. 公路交通科技. 2012(11)
[7]關(guān)聯(lián)信號(hào)交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度計(jì)算模型[J]. 王進(jìn),白玉,楊曉光. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(11)
[8]過飽和狀態(tài)交叉口群信號(hào)控制機(jī)理及實(shí)施框架[J]. 李巖,過秀成,楊潔,劉迎,何賞璐. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2011(04)
[9]城市道路交通網(wǎng)絡(luò)死鎖控制策略[J]. 張勇,白玉,楊曉光. 中國公路學(xué)報(bào). 2010(06)
[10]飽和信號(hào)交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度預(yù)測(cè)[J]. 代磊磊,姜桂艷,裴玉龍. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2008(06)
博士論文
[1]干道過飽和交叉口群的實(shí)時(shí)交通控制策略研究[D]. 吳洋.西南交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于HOG特征提取的車輛檢測(cè)方法研究[D]. 劉家旭.華北電力大學(xué) 2017
[2]預(yù)防交叉口排隊(duì)溢出的交通信號(hào)控制方法研究[D]. 李萌萌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]過飽和狀況下的城市道路區(qū)域交通信號(hào)配時(shí)優(yōu)化方法[D]. 陳凝.東南大學(xué) 2015
[4]排隊(duì)長(zhǎng)度約束下的信號(hào)交叉口控制方法研究[D]. 樊宏哲.吉林大學(xué) 2007
本文編號(hào):2913225
【文章來源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1交叉口典型溢流現(xiàn)象??
第二章信號(hào)交叉口溢流特性分析??2.1信號(hào)交叉口溢流概念??如圖2-1所本,圖中紅色圓圈內(nèi)為典型父通溢流現(xiàn)象。??Ira?!?!@?@。??。?!?■溢流交叉口???>?!I。?!?N?Ls?.jBjB?|0f\_??i ̄^i?i?嘴?11,飱?11?嘴?ii?.,在?11.喊?i?r ̄^i?i?^?i?r ̄^ ̄i/?a?11?ii?11???<?i?r^i?i?-^i?r^i?i?i??nii?rararararararanilriiniinnr?i?chiqchichib]??B_?ED?_?^?[S_E_?_?ZTj?[F])?? ̄?B ̄"?ED? ̄gS???W?一??1VlliiiP??i?0i?i@?i??ii?ii??圖2-1交叉口典型溢流現(xiàn)象??交叉口溢流是指由于規(guī)劃設(shè)計(jì)、交通信號(hào)控制配時(shí)、交通供需不平衡、交通??事故以及交通管制等的影響,導(dǎo)致某一路段交通流某一流向交通流在特定的時(shí)段??內(nèi)排隊(duì)積累越來越多,且車輛排隊(duì)蔓延到上游交叉口,阻礙車輛在交叉口正常通??行的現(xiàn)象。該現(xiàn)象的負(fù)面影響表現(xiàn)可分為時(shí)間和空間兩維度,時(shí)間維度,上游交??叉口車輛在綠燈時(shí)間內(nèi)未能順利經(jīng)過下游交叉口,形成綠燈時(shí)間極大浪費(fèi)現(xiàn)象;??空間維度,下游交叉口排隊(duì)車輛占用了兩交叉口之間的銜接路段,導(dǎo)致車輛無法??順利通過。溢流蔓延至整個(gè)路網(wǎng),進(jìn)而導(dǎo)致大范圍交通癱瘓。??2.2信號(hào)交叉口交通溢流發(fā)生機(jī)理分析??2.2.1信號(hào)交叉口交通流建模??設(shè)兩個(gè)相鄰交叉口分別以
(1)非溢流交叉口延誤模型??一般而言,關(guān)于獨(dú)立信號(hào)控制交叉口,如果車輛達(dá)到服從均勻分布方式,以??停車線為參考,在非飽和情況下,周期總延誤D,則有如下圖2-4所示信號(hào)控制??交叉口延誤示意圖。可知,但周期內(nèi)總延誤計(jì)算公式如式(2-12),??sqR1?qR2??D?=?-^-^?=?——?(2-12)??2(s?-?q)?2(1-/L)??周期時(shí)長(zhǎng)c??/v?k?>??*紅燈吋長(zhǎng)R ̄^4?D'J-ttc?*??累?qc??°l?^???t??圖2-4信號(hào)控制交叉口延誤示意??式中,??D—單周期總延誤,輛?秒;¥—飽和流量,ve/z//?;《一進(jìn)口道駛?cè)肓髁浚??ve/z//。?—紅燈時(shí)長(zhǎng),秒(s);?A—飽和流量,計(jì)算公式為A?=蘭。??S??此時(shí),駛出交叉口實(shí)際交通流為:G=7^<sG。??1?—?A??故而,可計(jì)算每輛車平均延誤時(shí)間,如下式(2-13),??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]信號(hào)交叉口排隊(duì)溢流控制觸發(fā)條件及方案設(shè)計(jì)[J]. 朱仁偉,吳迪,羊釗. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2018(06)
[2]基于進(jìn)口道檢測(cè)器數(shù)據(jù)的交通溢流判別方法[J]. 呂瑤璐,徐建閩,張?chǎng)? 交通科學(xué)與工程. 2018(01)
[3]相鄰信號(hào)交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度研究[J]. 蔣賢才,李萌萌. 公路與汽運(yùn). 2016(03)
[4]交通溢流智能協(xié)調(diào)控制算法[J]. 張立東,朱文興,阮久宏. 系統(tǒng)工程. 2014(12)
[5]城市主干路交通溢流發(fā)生機(jī)理建模及其仿真[J]. 仕小偉,朱文興,王青燕,邵士雨. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(03)
[6]過飽和條件下信號(hào)交叉口協(xié)調(diào)控制可靠性優(yōu)化[J]. 王浩,吳翱翔,楊曉光. 公路交通科技. 2012(11)
[7]關(guān)聯(lián)信號(hào)交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度計(jì)算模型[J]. 王進(jìn),白玉,楊曉光. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(11)
[8]過飽和狀態(tài)交叉口群信號(hào)控制機(jī)理及實(shí)施框架[J]. 李巖,過秀成,楊潔,劉迎,何賞璐. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2011(04)
[9]城市道路交通網(wǎng)絡(luò)死鎖控制策略[J]. 張勇,白玉,楊曉光. 中國公路學(xué)報(bào). 2010(06)
[10]飽和信號(hào)交叉口排隊(duì)長(zhǎng)度預(yù)測(cè)[J]. 代磊磊,姜桂艷,裴玉龍. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2008(06)
博士論文
[1]干道過飽和交叉口群的實(shí)時(shí)交通控制策略研究[D]. 吳洋.西南交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于HOG特征提取的車輛檢測(cè)方法研究[D]. 劉家旭.華北電力大學(xué) 2017
[2]預(yù)防交叉口排隊(duì)溢出的交通信號(hào)控制方法研究[D]. 李萌萌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]過飽和狀況下的城市道路區(qū)域交通信號(hào)配時(shí)優(yōu)化方法[D]. 陳凝.東南大學(xué) 2015
[4]排隊(duì)長(zhǎng)度約束下的信號(hào)交叉口控制方法研究[D]. 樊宏哲.吉林大學(xué) 2007
本文編號(hào):2913225
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