【摘要】：隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,汽車的數(shù)量正逐年增加,汽車在為人們帶來便捷的同時也加重了空氣環(huán)境的污染。車輛尾氣排放現(xiàn)已成為了影響空氣環(huán)境質(zhì)量的重要因素之一。城市的道路資源是非常有限的,而交通管理控制策略的落后,會使本就有限的道路交通資源不能被充分的利用,從而導(dǎo)致出行效率的低下,使得因車輛排放帶來的污染進一步加劇。主干路交叉口是城市交通的關(guān)鍵部分,對整個道路交通網(wǎng)絡(luò)的運行起著極其重要的作用。車輛到達交叉口時,信號燈的控制會使車輛的運行工況產(chǎn)生變化,從而導(dǎo)致車輛的排放增加,產(chǎn)生很多不必要的額外排放。因而,通過實現(xiàn)信號燈的有效控制來減少車輛的尾氣排放已經(jīng)成為交通控制領(lǐng)域的一項非常重要的研究課題。本文主要是以減小車輛尾氣排放為目標,基于車輛的跟馳模型和提出的額外排放模型,從交通控制的角度,探討信號控制對車輛額外排放的影響。首先,本文對主干路的信號燈協(xié)調(diào)控制進行了研究,提出了一個既適用于單點交叉口又適用于主干路多交叉口的信號燈狀態(tài)函數(shù),以便于得到城市主干路上每一信號燈在任意時刻的信號狀態(tài),并通過實驗仿真對所提模型進行了驗證。其次,通過對城市主干路信號燈控制下的車輛運行狀態(tài)進行研究,將信號燈的狀態(tài)模型與車輛的跟馳模型相結(jié)合,提出了信號燈控制下的適用于城市主干路的交通流模型。通過對車輛行為的進一步分析,提出了信號燈控制下車輛的三種運行模式(自由模式、跟馳模式和停車模式)以及車輛不同運行模式的判別方法,并且通過仿真,分別對單點交叉口及主干路多交叉口的車輛運行行為進行了研究分析。最后,通過對交通流特性以及車輛排放的研究,基于大量的實際采集數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù),將交通流模型和基于車輛比功率(VSP)的車輛排放模型相結(jié)合,提出了交通流“實際排放”、“基本排放”和“額外排放”模型。并通過一系列仿真,研究了車輛在交叉口處的排放以及在主干路信號燈協(xié)調(diào)控制下各基本參數(shù)對車輛額外排放的影響。綜上,本文不僅研究了單個交叉口信號燈控制下的交通流以及額外排放的特性,并對主干路多交叉口信號燈協(xié)調(diào)控制下的交通流及額外排放的變化與規(guī)律進行了研究與仿真分析,實現(xiàn)了由“點控”到“線控”的延伸,為該領(lǐng)域的進一步研究奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U491.54
【圖文】：

作為主干路ｔ的某一交叉口，我們只考慮交通流運行的方向，不考慮其他逡逑方向。我們假設(shè)交通流的流動方向是自西向東，則主干路上某一單點交叉口如逡逑圖２－１不意。逡逑＿逡逑邐Ｕ逡逑邐？舟邐邐？逡逑諜邐交通流方向逡逑ＩＯＣ邋）Ｑｌｌ邐Ｉｐ逡逑Ｑ逡逑0逡逑圖２－１單點交叉口示意圖逡逑主干路１：的第《個路口，在交通流方向１：，信號燈控制的參數(shù)主要是信號逡逑周期和綠信比。在車輛通行方向上，信號燈狀態(tài)函數(shù)如公式（２－３）所示：逡逑１３逡逑

號燈的紅燈時長，其中信號周期的長度為７；邋＝ｇ？邋＋／；。當?shù)凇秱�信號燈的狀態(tài)為逡逑１時表示此信號燈為綠燈，當信號狀態(tài)為０時表示此信號燈為紅燈。逡逑單個交叉口信號燈的狀態(tài)顯示序列圖如圖２－２所示。逡逑ｓｎ邋＾逡逑１邋邐邋邐邋邐逡逑０邋邐邐邐邐邐１—？逡逑；ｔ（ｓ）逡逑個邐｜邐ｒ＂邐［邐Ｓ＇＞邐ｊ邐ｒｎ邐ｉ邐ｇｎ逡逑１邋■邋）逡逑ｔ（ｓ）逡逑圖２－２單點交叉口信號燈狀態(tài)時序圖逡逑２．３．２主干路多交叉口信號燈狀態(tài)函數(shù)逡逑在城市主千路上，每隔一段距離便會存在一個交叉口，在交叉口處存在著逡逑交通信號燈。信號燈通過控制路口處的車輛運行進而實現(xiàn)對整個交通流的控制。逡逑當車輛在道路上行駛時，其運動狀態(tài)會受到信號燈控制的影響，因此得到每一逡逑交通信號燈的實時狀態(tài)非常重要。逡逑假設(shè)在城市某一主干路上分布著若干受交通信號燈控制的交叉口，信號燈逡逑的編號從交通流的上游到下游依次為０，１，２，．．．，《，／７邋＋邋１，．．．。主千路上各個交通信逡逑號燈的分布圖如２－３所示。逡逑，邐｜邐，邐１邐Ｐ逡逑ｉ邐ｙ邐ｙ邋邐邋ｙ邐0邋邐逡逑｜邐Ｉ邐ｉ邐ｉ邐１邐逡逑ｉｉｉ邐ｉｉ逡逑ｉ邐ｉ邐ｉ邋邐？邋ｉ邐ｉ逡逑ｉ邐ｉ邐ｉ邐交通流方向邐丨邐Ｉ逡逑邐！邐ｊ邐｜邐ｊ邐｜邐逡逑，０邐，１邐

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 費文鵬;宋國華;于雷;;車輛跟馳模型的VSP和加速度分布對比分析[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2014年11期

2 TANG TieQiao;LI JinGang;WANG YunPeng;YU GuiZhen;;Vehicle's fuel consumption of car-following models[J];Science China(Technological Sciences);2013年05期

3 趙偉濤;楊威;岳一博;;考慮車輛排放的城市信號交叉口優(yōu)化控制研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版);2012年05期

4 李世武;王琳虹;郭棟;孫文財;楊志發(fā);;基于機動車排放的自適應(yīng)信號控制模型[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年03期

5 宋國華;;道路交通油耗與排放的微觀測算模型綜述[J];交通節(jié)能與環(huán)保;2010年01期

6 黃瓊,于雷,楊方,宋國華;機動車尾氣排放評價模型研究綜述[J];交通環(huán)保;2003年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 張立東;城市交通溢流智能協(xié)調(diào)控制算法研究[D];山東大學(xué);2012年

2 郝艷召;中觀層次路網(wǎng)機動車排放動態(tài)量化評價研究[D];北京交通大學(xué);2010年

3 朱文興;城市交通系統(tǒng)智能優(yōu)化控制研究[D];山東大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 曲鑫;環(huán)境友好型的交通信號多目標優(yōu)化控制方法研究[D];吉林大學(xué);2017年

2 王旭;考慮車隊尾氣排放的城市干線信號協(xié)調(diào)控制優(yōu)化研究[D];北京交通大學(xué);2017年

3 張靖宇;城市主干道交通流額外排放建模及其仿真研究[D];山東大學(xué);2016年

4 于豐泉;基于微觀交通仿真的城市區(qū)域機動車尾氣排放評估[D];東南大學(xué);2016年

5 劉玲慧;基于機動車排放的城市信號控制策略研究[D];東南大學(xué);2016年

6 唐旭南;基于減少機動車尾氣排放的城市道路交叉口信號配時優(yōu)化研究[D];北京交通大學(xué);2014年

7 龔輝波;考慮多車型排放特性的交叉口信號控制多目標優(yōu)化模型[D];北京交通大學(xué);2014年

8 唐培嘉;交叉口機動車不同駕駛行為對排放的影響研究[D];北京交通大學(xué);2013年

9 李欣;基于運行模式分析的信號控制交叉口排放估算方法研究[D];北京交通大學(xué);2013年

10 韋再偉;基于車輛排放的交叉口協(xié)同管控問題研究[D];北京交通大學(xué);2013年

本文編號：2714289