【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,汽車(chē)的數(shù)量正逐年增加,汽車(chē)在為人們帶來(lái)便捷的同時(shí)也加重了空氣環(huán)境的污染。車(chē)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(huì)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(chē)輛排放帶來(lái)的污染進(jìn)一步加劇。主干路交叉口是城市交通的關(guān)鍵部分,對(duì)整個(gè)道路交通網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行起著極其重要的作用。車(chē)輛到達(dá)交叉口時(shí),信號(hào)燈的控制會(huì)使車(chē)輛的運(yùn)行工況產(chǎn)生變化,從而導(dǎo)致車(chē)輛的排放增加,產(chǎn)生很多不必要的額外排放。因而,通過(guò)實(shí)現(xiàn)信號(hào)燈的有效控制來(lái)減少車(chē)輛的尾氣排放已經(jīng)成為交通控制領(lǐng)域的一項(xiàng)非常重要的研究課題。本文主要是以減小車(chē)輛尾氣排放為目標(biāo),基于車(chē)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(hào)控制對(duì)車(chē)輛額外排放的影響。首先,本文對(duì)主干路的信號(hào)燈協(xié)調(diào)控制進(jìn)行了研究,提出了一個(gè)既適用于單點(diǎn)交叉口又適用于主干路多交叉口的信號(hào)燈狀態(tài)函數(shù),以便于得到城市主干路上每一信號(hào)燈在任意時(shí)刻的信號(hào)狀態(tài),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真對(duì)所提模型進(jìn)行了驗(yàn)證。其次,通過(guò)對(duì)城市主干路信號(hào)燈控制下的車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行研究,將信號(hào)燈的狀態(tài)模型與車(chē)輛的跟馳模型相結(jié)合,提出了信號(hào)燈控制下的適用于城市主干路的交通流模型。通過(guò)對(duì)車(chē)輛行為的進(jìn)一步分析,提出了信號(hào)燈控制下車(chē)輛的三種運(yùn)行模式(自由模式、跟馳模式和停車(chē)模式)以及車(chē)輛不同運(yùn)行模式的判別方法,并且通過(guò)仿真,分別對(duì)單點(diǎn)交叉口及主干路多交叉口的車(chē)輛運(yùn)行行為進(jìn)行了研究分析。最后,通過(guò)對(duì)交通流特性以及車(chē)輛排放的研究,基于大量的實(shí)際采集數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù),將交通流模型和基于車(chē)輛比功率(VSP)的車(chē)輛排放模型相結(jié)合,提出了交通流“實(shí)際排放”、“基本排放”和“額外排放”模型。并通過(guò)一系列仿真,研究了車(chē)輛在交叉口處的排放以及在主干路信號(hào)燈協(xié)調(diào)控制下各基本參數(shù)對(duì)車(chē)輛額外排放的影響。綜上,本文不僅研究了單個(gè)交叉口信號(hào)燈控制下的交通流以及額外排放的特性,并對(duì)主干路多交叉口信號(hào)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(jìn)行了研究與仿真分析,實(shí)現(xiàn)了由“點(diǎn)控”到“線控”的延伸,為該領(lǐng)域的進(jìn)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：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(yùn)行的方向，不考慮其他逡逑方向。我們假設(shè)交通流的流動(dòng)方向是自西向東，則主干路上某一單點(diǎn)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(diǎn)交叉口示意圖逡逑主干路１：的第《個(gè)路口，在交通流方向１：，信號(hào)燈控制的參數(shù)主要是信號(hào)逡逑周期和綠信比。在車(chē)輛通行方向上，信號(hào)燈狀態(tài)函數(shù)如公式（２－３）所示：逡逑１３逡逑

號(hào)燈的紅燈時(shí)長(zhǎng)，其中信號(hào)周期的長(zhǎng)度為７；邋＝ｇ？邋＋／；。當(dāng)?shù)凇秱�(gè)信號(hào)燈的狀態(tài)為逡逑１時(shí)表示此信號(hào)燈為綠燈，當(dāng)信號(hào)狀態(tài)為０時(shí)表示此信號(hào)燈為紅燈。逡逑單個(gè)交叉口信號(hào)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(gè)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(diǎn)交叉口信號(hào)燈狀態(tài)時(shí)序圖逡逑２．３．２主干路多交叉口信號(hào)燈狀態(tài)函數(shù)逡逑在城市主千路上，每隔一段距離便會(huì)存在一個(gè)交叉口，在交叉口處存在著逡逑交通信號(hào)燈。信號(hào)燈通過(guò)控制路口處的車(chē)輛運(yùn)行進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)交通流的控制。逡逑當(dāng)車(chē)輛在道路上行駛時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)受到信號(hào)燈控制的影響，因此得到每一逡逑交通信號(hào)燈的實(shí)時(shí)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(hào)燈控制的交叉口，信號(hào)燈逡逑的編號(hào)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(gè)交通信逡逑號(hào)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(xiàn)】

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1 費(fèi)文鵬;宋國(guó)華;于雷;;車(chē)輛跟馳模型的VSP和加速度分布對(duì)比分析[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);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(chē)輛排放的城市信號(hào)交叉口優(yōu)化控制研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(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(cái);楊志發(fā);;基于機(jī)動(dòng)車(chē)排放的自適應(yīng)信號(hào)控制模型[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年03期

5 宋國(guó)華;;道路交通油耗與排放的微觀測(cè)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(guó)華;機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放評(píng)價(jià)模型研究綜述[J];交通環(huán)保;2003年06期

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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

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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

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2 王旭;考慮車(chē)隊(duì)尾氣排放的城市干線信號(hào)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(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放評(píng)估[D];東南大學(xué);2016年

5 劉玲慧;基于機(jī)動(dòng)車(chē)排放的城市信號(hào)控制策略研究[D];東南大學(xué);2016年

6 唐旭南;基于減少機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放的城市道路交叉口信號(hào)配時(shí)優(yōu)化研究[D];北京交通大學(xué);2014年

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

8 唐培嘉;交叉口機(jī)動(dòng)車(chē)不同駕駛行為對(duì)排放的影響研究[D];北京交通大學(xué);2013年

9 李欣;基于運(yùn)行模式分析的信號(hào)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(chē)輛排放的交叉口協(xié)同管控問(wèn)題研究[D];北京交通大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2714289