本文選題：車(chē)路協(xié)同 + 交通控制　； 參考：《蘭州理工大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：城市交通的快速發(fā)展使得許多城市都或多或少的面臨著交通擁堵的問(wèn)題,因此,如何保證城市交通系統(tǒng)的有序運(yùn)行就成為了交通工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。交通控制與交通誘導(dǎo)是解決城市交通問(wèn)題的基本手段,二者之間既相互聯(lián)系、缺一不可,又互相獨(dú)立、各有側(cè)重,因此,只有使二者有效的協(xié)同起來(lái)才能更好的保證交通系統(tǒng)的有序運(yùn)行。車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分,也是近年來(lái)快速發(fā)展起來(lái)的用于解決交通問(wèn)題的有效方法,因此,將車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)引入到交通控制與誘導(dǎo)協(xié)同的研究之中對(duì)解決交通問(wèn)題、適應(yīng)交通的發(fā)展速度和進(jìn)一步提高交通系統(tǒng)的運(yùn)行效能具有重要的意義。 本文在車(chē)路協(xié)同環(huán)境下提出了一種基于實(shí)時(shí)車(chē)速和排隊(duì)長(zhǎng)度的交通控制與誘導(dǎo)協(xié)同模型來(lái)提高交通系統(tǒng)的效能。車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)是智能交通的重要組成部分,其對(duì)道路和車(chē)輛兩方面的因素進(jìn)行綜合考慮,擁有先進(jìn)的路側(cè)系統(tǒng)和車(chē)載系統(tǒng),通過(guò)有線或者無(wú)線通訊方式可以方便的獲取車(chē)速和排隊(duì)長(zhǎng)度等路況信息,在車(chē)速和排隊(duì)長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上,以路網(wǎng)總行程時(shí)間作為目標(biāo)函數(shù)建立交通控制與誘導(dǎo)協(xié)同模型,同時(shí)加之相應(yīng)的約束條件,對(duì)各個(gè)控制和誘導(dǎo)參數(shù)進(jìn)行限制,以達(dá)到減小路網(wǎng)總行程時(shí)間和均衡路網(wǎng)流量的最終目標(biāo)。 交通控制與誘導(dǎo)協(xié)同模型的求解采用對(duì)問(wèn)題具有良好的魯棒性和操作簡(jiǎn)單的遺傳算法進(jìn)行求解,文中分析設(shè)計(jì)了遺傳算法中的編碼方式以及選擇、變異、交叉等遺傳算子,將目標(biāo)函數(shù)直接轉(zhuǎn)化為適應(yīng)度函數(shù),然后通過(guò)懲罰函數(shù)將協(xié)同模型中的約束條件加入到適應(yīng)度函數(shù)之中,從而簡(jiǎn)化遺傳算法對(duì)所求參數(shù)的求解步驟,使得模型的求解易于在仿真軟件中實(shí)現(xiàn)。 文章最后通過(guò)在Vissim微觀交通仿真軟件中建立了一個(gè)小型路網(wǎng)來(lái)模擬車(chē)路協(xié)同環(huán)境中的數(shù)據(jù)獲取,小型路網(wǎng)由8條道路和四個(gè)交叉口組成,在路網(wǎng)中的每條道路上相應(yīng)的斷面分別設(shè)置數(shù)據(jù)檢測(cè)點(diǎn)和排隊(duì)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器來(lái)采集平均車(chē)速和排隊(duì)長(zhǎng)度,通過(guò)在路網(wǎng)中進(jìn)行路徑的設(shè)置來(lái)模擬實(shí)際的交通環(huán)境中的OD交通量,然后在Matlab中利用遺傳算法對(duì)協(xié)同模型進(jìn)行仿真求解,經(jīng)過(guò)以上的模擬和仿真后得到的結(jié)果證明了本文的方法和模型能夠有效的減小路網(wǎng)的總行程時(shí)間和均衡路網(wǎng)流量。
[Abstract]:With the rapid development of urban traffic, many cities are more or less faced with the problem of traffic congestion. Therefore, how to ensure the orderly operation of urban traffic system has become a hot spot in the field of traffic engineering. Traffic control and traffic guidance are the basic means to solve urban traffic problems. Only by making the two effective cooperation can better ensure the orderly operation of the traffic system. The vehicle-road cooperative system is an important part of intelligent transportation system, and it is also an effective method to solve traffic problems developed rapidly in recent years. It is of great significance to introduce the vehicle-road coordination system into the study of traffic control and guidance coordination in order to solve traffic problems adapt to the speed of traffic development and further improve the efficiency of traffic system. In this paper, a traffic control and guidance collaborative model based on real-time speed and queue length is proposed to improve the efficiency of traffic system. The vehicle-road coordination system is an important part of intelligent transportation. It considers the road and vehicle factors comprehensively, and has advanced road-side system and vehicle-borne system. Traffic information such as speed and queue length can be easily obtained by wired or wireless communication. On the basis of speed and queue length, the traffic control and induced cooperative model is established based on the total travel time of road network as the objective function. At the same time, combined with the corresponding constraints, the control and induced parameters are restricted to achieve the ultimate goal of reducing the total travel time of the road network and balancing the network flow. The cooperative model of traffic control and guidance is solved by genetic algorithm, which has good robustness and simple operation. In this paper, genetic operators such as selection, mutation and crossover are analyzed and designed. The objective function is transformed directly into fitness function, and then the constraints in the cooperative model are added to the fitness function by penalty function, which simplifies the steps of solving the parameters obtained by genetic algorithm. The solution of the model is easy to be realized in the simulation software. In the end, a small road network is built in the Vissim microscopic traffic simulation software to simulate the data acquisition in the collaborative environment. The small road network is composed of 8 roads and four intersections. Data detection points and queue length counters are set up in each section of the road network to collect the average speed and queue length, and the OD traffic volume in the actual traffic environment is simulated by setting the path in the road network. Then genetic algorithm is used to solve the cooperative model in Matlab. The simulation and simulation results show that the proposed method and model can effectively reduce the total travel time and equilibrium network flow of the road network.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U495;U491.54

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本文編號(hào)：1778022