本文關(guān)鍵詞：考慮排放特性的交通信號配時多目標(biāo)優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,機動車擁有量和道路交通流量急劇增加,進(jìn)而帶來的交通擁堵問題和環(huán)境污染問題日益加劇。交通擁堵往往發(fā)生在城市信號交叉口處,由此造成車輛延誤增加、行駛速度降低、燃料消耗增加,進(jìn)而加大了城市環(huán)境的污染程度。因此改善交叉口的交通運行狀況對提高車輛運行效率和環(huán)境效益具有重要意義。而在改善城市交叉口運行狀況的方法中,對交叉口的信號配時優(yōu)化能夠快捷的達(dá)到降低尾氣排放和提高運行效率的效果。因此本論文對基于排放特性的交通信號控制多目標(biāo)優(yōu)化方法進(jìn)行研究,具體研究內(nèi)容包括以下幾個方面:首先,本文詳細(xì)介紹了基于VSP變量的機動車尾氣排放模型和VISSIM仿真軟件,搭建了微觀交通尾氣模擬平臺。利用微觀交通尾氣模擬平臺分析機動車在駛近交叉口時的行駛模式以及各行駛模式下的排放特性,為信號配時優(yōu)化研究提供理論依據(jù)。其次,本文從機動車運行效率和環(huán)境效益出發(fā),分別對多目標(biāo)模型優(yōu)化方法和多目標(biāo)仿真優(yōu)化方法進(jìn)行了研究。建立以機動車延誤、排隊長度和尾氣排放量為優(yōu)化目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型,采用遺傳算法對模型求解�；诙嗄繕�(biāo)仿真優(yōu)化的研究,搭建基于VISSIM仿真軟件、基于VSP變量的排放模型和遺傳算法多目標(biāo)仿真優(yōu)化系統(tǒng),對交叉口的信號配時方案進(jìn)行優(yōu)化研究。實例結(jié)果表明,兩種優(yōu)化方法均具有較好的控制效果。再次,本文建立了以干線延誤、排隊長度和污染物排放量為優(yōu)化目標(biāo),以配時參數(shù)為優(yōu)化變量的多目標(biāo)優(yōu)化干線協(xié)調(diào)控制模型,然后采用遺傳算法對模型求解。最后通過具體的實例驗證城市干線協(xié)調(diào)多目標(biāo)優(yōu)化方法的有效性。結(jié)果表明,基于多目標(biāo)優(yōu)化的干線協(xié)調(diào)控制模型能夠降低干線延誤和排隊長度,尾氣排放量有所增加,但增加幅度不大。最后,本文在理論分析右轉(zhuǎn)信號的設(shè)置對右轉(zhuǎn)車輛的排放和車均延誤的影響的基礎(chǔ)上,通過對三組不同行人流量下的不同右轉(zhuǎn)機動車流量進(jìn)行仿真研究,分析三組行人流量下的右轉(zhuǎn)信號相位設(shè)置前后車均延誤和排放的變化情況,進(jìn)而分析右轉(zhuǎn)專用信號相位設(shè)置的有效性。結(jié)果表明,當(dāng)右轉(zhuǎn)車流量低于615?20/(1pcu h-?)時,適合設(shè)置右轉(zhuǎn)信號相位,隨著右轉(zhuǎn)車流量的增大,需要考慮其他因素判斷是否需要設(shè)置右轉(zhuǎn)信號相位。
【關(guān)鍵詞】：交通信號控制 車輛行駛模式 信號優(yōu)化 遺傳算法 VISSIM
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U491.54
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究綜述12-18
• 1.2.1 交通信號控制系統(tǒng)研究綜述12-13
• 1.2.2 尾氣排放測算方法研究綜述13-16
• 1.2.3 交通信號控制優(yōu)化研究綜述16-18
• 1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線18-21
• 1.3.1 研究內(nèi)容18-19
• 1.3.2 研究技術(shù)路線19-21
• 第2章 交叉口排放模型及排放特性分析21-31
• 2.1 基于VSP變量的機動車尾氣排放模型21-25
• 2.1.1 VSP變量的定義與計算公式21-23
• 2.1.2 基于VSP變量的機動車排放模型23-25
• 2.2 VISSIM仿真系統(tǒng)的介紹25-28
• 2.2.1 VISSIM仿真原理25
• 2.2.2 VISSIM仿真流程25-26
• 2.2.3 VISSIM評價指標(biāo)輸出26-28
• 2.3 微觀交通尾氣模擬平臺的搭建28
• 2.4 信號交叉口不同行駛模式下的排放特性分析28-30
• 2.4.1 車輛行駛工況分析28-29
• 2.4.2 不同行駛模式下的排放特性分析29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 考慮排放特性的單點交叉口多目標(biāo)優(yōu)化研究31-57
• 3.1 交叉口控制目標(biāo)選取31-38
• 3.1.1 交通信號控制評價指標(biāo)概述31-33
• 3.1.2 車輛延誤模型33-36
• 3.1.3 排隊長度模型36-37
• 3.1.4 車輛排放模型37-38
• 3.2 城市單點交叉口多目標(biāo)模型優(yōu)化研究38-44
• 3.2.1 多目標(biāo)函數(shù)及約束條件的建立38-40
• 3.2.2 多目標(biāo)信號配時優(yōu)化模型的構(gòu)建40
• 3.2.3 基于遺傳算法求解多目標(biāo)優(yōu)化模型40-44
• 3.3 城市單點交叉口多目標(biāo)仿真優(yōu)化研究44-46
• 3.3.1 多目標(biāo)仿真優(yōu)化系統(tǒng)的組成框架45
• 3.3.2 多目標(biāo)仿真優(yōu)化系統(tǒng)原理45-46
• 3.4 實例分析46-54
• 3.4.1 研究對象與數(shù)據(jù)采集46-50
• 3.4.2 基本參數(shù)計算50-51
• 3.4.3 基于多目標(biāo)模型優(yōu)化分析51-53
• 3.4.4 基于多目標(biāo)仿真優(yōu)化分析53-54
• 3.5 本章小結(jié)54-57
• 第4章 考慮排放特性的城市干線協(xié)調(diào)多目標(biāo)優(yōu)化研究57-67
• 4.1 城市干線信號協(xié)調(diào)基本理論57-61
• 4.1.1 干線協(xié)調(diào)基本描述57
• 4.1.2 干線協(xié)調(diào)主要參數(shù)57-58
• 4.1.3 干線協(xié)調(diào)控制選用條件58-59
• 4.1.4 干線協(xié)調(diào)控制方式59-61
• 4.2 考慮排放特性的干線協(xié)調(diào)控制模型研究61-63
• 4.3 實例分析63-66
• 4.3.1 研究對象63-64
• 4.3.2 干線協(xié)調(diào)控制模型優(yōu)化結(jié)果64
• 4.3.3 VISSIM仿真評價輸出64-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第5章 考慮排放特性的右轉(zhuǎn)專用相位設(shè)置研究67-77
• 5.1 右轉(zhuǎn)機動車專用信號相位設(shè)置67-68
• 5.2 右轉(zhuǎn)信號對車輛排放與車均延誤的影響分析68-69
• 5.2.1 右轉(zhuǎn)信號對車輛排放影響分析68-69
• 5.2.2 右轉(zhuǎn)信號對車均延誤的影響分析69
• 5.3 仿真實驗與數(shù)值分析69-74
• 5.3.1 右轉(zhuǎn)車輛排放仿真結(jié)果70-72
• 5.3.2 右轉(zhuǎn)車輛延誤仿真結(jié)果72-74
• 5.3.3 數(shù)值對比分析74
• 5.4 本章小結(jié)74-77
• 總結(jié)與展望77-79
• 論文研究總結(jié)77-78
• 論文研究展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文83-85
• 致謝85

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