城市信號控制網(wǎng)絡(luò)宏觀基本圖模型研究與應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:城市信號控制網(wǎng)絡(luò)宏觀基本圖模型研究與應(yīng)用
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【摘要】:無論發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家,大中型城市或多或少面臨著高峰時期的交通阻塞困擾,車輛流動效率較低還會衍生其他交通問題,如事故增加、沖突頻發(fā)、污染加劇等。為了提高車輛的運行效率,交通管理者從節(jié)點、路段和路網(wǎng)等多方面進(jìn)行了實踐,結(jié)果證明,當(dāng)交通節(jié)點之間的關(guān)聯(lián)性較高時,基于點控制和線控制的交通改善策略對緩解路網(wǎng)層面的交通問題收效甚微,因此,以交通小區(qū)為研究對象的宏觀交通控制策略越來越成為研究的熱點。網(wǎng)絡(luò)宏觀基本圖模型基于路網(wǎng)的基本屬性描述路網(wǎng)交通流參數(shù)(流量、密度、速度)之間的基本關(guān)系,由于其考慮到路網(wǎng)的實際特征,能夠?qū)Τ鞘新肪W(wǎng)監(jiān)控和管理進(jìn)行更科學(xué)合理的指導(dǎo)。本論文以城市道路信號控制網(wǎng)絡(luò)的宏觀基本圖模型為研究對象,主要從路網(wǎng)特性、影響因素和理論應(yīng)用三方面展開論述,主要研究內(nèi)容包括以下三方面:(1)提出一種描述宏觀基本圖模型的全新定義,即路網(wǎng)內(nèi)運行車輛數(shù)N和單位時間駛離路網(wǎng)車輛數(shù)G之間的函數(shù)關(guān)系,并對模型的合理性進(jìn)行分析。基于MFD模型的新定義,制定一種切實可行的繪制宏觀基本圖的方法,為后續(xù)的研究提供技術(shù)支持。(2)根據(jù)宏觀基本圖模型的新定義,基于實際路網(wǎng)和仿真路網(wǎng)驗證了宏觀基本圖的存在性及其變化規(guī)律。根據(jù)宏觀基本圖的變化趨勢和性質(zhì)分析,研究利用宏觀基本圖確定路網(wǎng)承載力的可行性,并設(shè)計試驗算例進(jìn)行驗證。(3)考慮大型車比例對宏觀基本圖形狀和趨勢的影響,進(jìn)行敏感性分析,總結(jié)不同大型車比例下宏觀基本圖的變化規(guī)律;根據(jù)敏感性分析結(jié)果,建立車輛換算系數(shù)的求解模型。最后設(shè)計試驗算例進(jìn)行驗證,結(jié)果表明,當(dāng)路網(wǎng)車流處于自由行駛狀態(tài)時,車輛之間相互作用較小,換算系數(shù)僅與車型比例有關(guān);當(dāng)路網(wǎng)車流處于飽和流或過飽和流狀態(tài)時,車輛間相互影響作用明顯,換算系數(shù)由車型比例和路網(wǎng)內(nèi)運行車輛數(shù)目共同決定。
【關(guān)鍵詞】:宏觀基本圖模型 信號控制路網(wǎng) 路網(wǎng)承載力 大型車比例 車輛換算系數(shù)
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(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5-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 研究背景11-12
- 1.2 研究目的和意義12-13
- 1.2.1 研究目的12-13
- 1.2.2 研究意義13
- 1.3 宏觀基本圖模型的發(fā)展歷程13-15
- 1.4 研究內(nèi)容15-16
- 1.5 章節(jié)安排和技術(shù)路線16-18
- 1.5.1 章節(jié)安排16-17
- 1.5.2 技術(shù)路線17-18
- 1.6 本章小結(jié)18-19
- 第二章 宏觀基本圖模型研究綜述19-33
- 2.1 宏觀基本圖的基本特性19-24
- 2.1.1 宏觀基本圖的存在性19-21
- 2.1.2 宏觀基本圖理論模型21-22
- 2.1.3 宏觀基本圖形狀22
- 2.1.4 宏觀基本圖適用條件22-24
- 2.2 宏觀基本圖的影響因素24-29
- 2.2.1 不同車輛的行為24-25
- 2.2.2 道路屬性的影響25-27
- 2.2.3 道路條件的影響27-28
- 2.2.4 管理策略的影響28-29
- 2.3 宏觀基本圖在網(wǎng)絡(luò)分析和控制領(lǐng)域的應(yīng)用29-32
- 2.3.1 交通小區(qū)的劃分30-31
- 2.3.2 網(wǎng)絡(luò)控制領(lǐng)域的應(yīng)用31
- 2.3.3 路網(wǎng)模型構(gòu)建的應(yīng)用31
- 2.3.4 交通評價的應(yīng)用31-32
- 2.4 本章小結(jié)32-33
- 第三章 改進(jìn)的宏觀基本圖及其繪制方法33-41
- 3.1 改進(jìn)的宏觀基本圖33-34
- 3.1.1 宏觀基本圖模型的新定義33-34
- 3.1.2 改進(jìn)的宏觀基本圖模型合理性分析34
- 3.2 一種新型的繪制宏觀基本圖的方法34-40
- 3.2.1 方法概述35
- 3.2.2 技術(shù)路線35-36
- 3.2.3 具體實施方式36-40
- 3.3 本章小結(jié)40-41
- 第四章 宏觀基本圖存在性驗證41-53
- 4.1 實驗方案設(shè)計41-45
- 4.1.1 路網(wǎng)布局結(jié)構(gòu)選擇41-42
- 4.1.2 路網(wǎng)設(shè)計及參數(shù)標(biāo)定42-45
- 4.2 基于棋盤式路網(wǎng)驗證宏觀基本圖的存在性45-48
- 4.2.1 交通需求的確定45
- 4.2.2 數(shù)據(jù)處理和分析45-47
- 4.2.3 宏觀基本圖的繪制47-48
- 4.3 基于實際路網(wǎng)驗證宏觀基本圖的存在性48-51
- 4.3.1 廣州市天河區(qū)部分路網(wǎng)仿真建模48-49
- 4.3.2 數(shù)據(jù)處理與分析49-50
- 4.3.3 宏觀基本圖的繪制50-51
- 4.4 本章小結(jié)51-53
- 第五章 基于宏觀基本圖模型的路網(wǎng)承載力研究53-61
- 5.1 路網(wǎng)承載力的確定方法綜述53-54
- 5.1.1 國外研究現(xiàn)狀53-54
- 5.1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀54
- 5.2 宏觀基本圖與路網(wǎng)承載力關(guān)系研究54-55
- 5.3 宏觀基本圖散點圖分段方法55-57
- 5.3.1 MFD關(guān)鍵點定義55-56
- 5.3.2 K-means聚類分析方法的應(yīng)用56-57
- 5.4 路網(wǎng)承載力的求解流程57-58
- 5.5 算例分析58-60
- 5.6 本章小結(jié)60-61
- 第六章 基于宏觀基本圖模型的車輛換算系數(shù)研究61-79
- 6.1 基于宏觀基本圖確定車輛換算系數(shù)思想的產(chǎn)生61-64
- 6.1.1 車輛換算系數(shù)研究綜述61-63
- 6.1.2 宏觀基本圖與車輛換算系數(shù)的關(guān)系63-64
- 6.2 宏觀基本圖模型對大型車比例敏感性分析64-70
- 6.2.1 基本假設(shè)和實驗設(shè)計64-65
- 6.2.2 不同大型車比例下的宏觀基本圖繪制65-66
- 6.2.3 基于K-means確定不同大型車比例下的MFD分段點66-67
- 6.2.4 敏感性分析67-70
- 6.3 基于宏觀基本圖的車輛換算系數(shù)研究70-77
- 6.3.1 基于MFD的車輛換算系數(shù)建模70-72
- 6.3.2 換算系數(shù)求解策略72-75
- 6.3.3 算例分析75-77
- 6.3.4 結(jié)論分析77
- 6.4 本章小結(jié)77-79
- 結(jié)論和展望79-81
- 參考文獻(xiàn)81-87
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果87-89
- 致謝89-90
- 附件90
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,本文編號:690877
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