【摘要】：在一些城市(如洛杉磯、波特蘭、溫哥華和蘇黎世)的應用結果表明,公交信號優(yōu)先可以有效地提升公交車輛的運行效能。因此,國內外許多專家學者提出大力推廣使用公交信號優(yōu)先。但是,隨著實行信號優(yōu)先的公交車輛的增多,多個公交信號優(yōu)先請求產生沖突的概率也逐漸變大。而針對優(yōu)先請求沖突問題,現(xiàn)有的公交信號優(yōu)先方法暫時還不能提供一個有效的解決方案。鑒于此,本文在國家863計劃項目《多模式多層次地面公交高效協(xié)同控制技術》(No.2014AA110303)、國家自然科學基金重點項目《現(xiàn)代城市多模式公共交通系統(tǒng)基礎理論與效能提升關鍵技術》(No.51338003)和江蘇省普通高校研究生創(chuàng)新計劃項目《多源數(shù)據(jù)融合的多線路公交請求沖突控制方法研究》(No.KYLX15_0156)等課題的資助下,分別從信號交叉口、交通干線、交通網絡三個層面對解決優(yōu)先請求沖突問題、提升公交信號優(yōu)先實施效果的方法進行了專門、系統(tǒng)、全面地研究,形成了一套完整的城市地面公交信號優(yōu)先優(yōu)化方法,從而為公交信號優(yōu)先應用于實際提供理論、方法和技術支撐。本文的研究重點主要體現(xiàn)在以下三個方面:信號交叉口地面公交信號優(yōu)先優(yōu)化方法、交通干線地面公交信號優(yōu)先優(yōu)化方法和城市交通網絡地面公交信號優(yōu)先優(yōu)化方法。另外,需要指出的是,考慮到輕軌、地鐵等城市軌道交通不受地面交通信號控制影響,本文的研究對象主要是地面公交,具體包括有軌電車、快速公交系統(tǒng)和普通公交。(1)在信號交叉口處,根據(jù)公交車輛運行特性,確定優(yōu)先請求產生機制,研究同一個相位內多優(yōu)先請求之間的相互影響和作用,分析優(yōu)先請求沖突的產生過程和機理。然后,選取公交車輛車上乘客延誤和下游站點乘客等待延誤兩個指標來衡量公交車輛的優(yōu)先請求優(yōu)先級別,并建立優(yōu)先級別評估模型,給予優(yōu)先級別最高的公交車輛優(yōu)先通行權,以有效解決多優(yōu)先請求沖突問題,提升公交信號優(yōu)先的實施效果,進而實現(xiàn)公交信號優(yōu)先方法的優(yōu)化。(2)基于雙層規(guī)劃方法,提出交通干線公交信號優(yōu)先控制優(yōu)化方法。上層為綠波協(xié)調控制,鑒于整體式綠波的不足,本文考慮公交車輛運行特征,選取公交停靠站為節(jié)點將干線交叉口分為若干組,提出設置分段式站間綠波;然后,基于設置的站間綠波,對MAXBAND模型進行改進,以實現(xiàn)綠波帶寬的優(yōu)化,保障干線車輛的運行狀況。下層為公交信號優(yōu)先控制優(yōu)化,以協(xié)調相位綠波帶上下限作為約束條件,在不破壞協(xié)調相位綠波帶的情況下,實施公交信號優(yōu)先,同時建立優(yōu)先請求優(yōu)先級別評估模型,以解決優(yōu)先請求沖突問題,提升交叉口處公交信號優(yōu)先效果。(3)考慮城市交通網絡的復雜分布特性,基于多智能體技術和模糊控制理論,構建網絡層面的公交信號優(yōu)先優(yōu)化方法。每個智能體管理一個信號交叉口,通過模糊推理過程實現(xiàn)交叉口處的公交信號優(yōu)先。對于多優(yōu)先請求沖突情況,本文將綜合考慮公交車輛的優(yōu)先級別和相應進口方向交通流緊迫度來確定優(yōu)先請求優(yōu)先級別。因為涉及變量較多,本文提出構建多級模糊控制器,通過多個模糊控制器的協(xié)同合作,以有效解決優(yōu)先請求沖突問題。最后,通過協(xié)商模糊控制器實現(xiàn)干線交叉口間的協(xié)調控制,以保障干線交通的連續(xù)性。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U491.54
【圖文】：

公交優(yōu)先的具體含義包括廣義和狹義兩個方面［９１。廣義上，公交優(yōu)先指的是有利于逡逑城市公共交通發(fā)展的所有措施與政策，具體包括規(guī)劃優(yōu)先、政策優(yōu)先、財政優(yōu)先、服務逡逑優(yōu)先、路權優(yōu)先和立法優(yōu)先等多個方面｜９２Ｋ９３］，如圖２－１所示。在城市規(guī)劃中，制定合逡逑理有效的公共交通發(fā)展計劃，將公共交通建設、管理放在優(yōu)先的位置上，予以政策、資逡逑１７逡逑

第二章公交信號優(yōu)先基礎理論分析逡逑相位的綠燈時間是否大于最小綠燈時間；如果兩個條件都滿足，則根據(jù)申請的調整相應相位的綠燈顯示時間；否則，不準許延長申請，信號配時方案不變。逡逑總之，綠燈延長申請是否能夠執(zhí)行取決于其是否干擾其他相位對應車倆的正常綠燈延長的控制思想和原理，本文總結出綠燈延長的工作流程如圖２－３所示。逡逑Ａ邐綠燈延長時間逡逑

時間調整相應相位的綠燈顯示時間；否則，不準許延長申請，信號配時方案不變。逡逑總之，綠燈延長申請是否能夠執(zhí)行取決于其是否干擾其他相位對應車倆的正常運行。逡逑根據(jù)綠燈延長的控制思想和原理，本文總結出綠燈延長的工作流程如圖２－３所示。逡逑Ａ邐綠燈延長時間逡逑－４￣＾正常信號狀逡逑，邋（１邋邐逡逑ＵａＨｉａｎＨｉ邐－：邋－邋ｃｒ邐－４￣Ｔ邋優(yōu)先信號狀態(tài)）逡逑□邋□邋／邋／邐、－－－－逡逑□邐／邋ｍａｍｍ邋綠燈信號邋口其他社會車輛逡逑紅燈信號邐公交車輛逡逑ｕ邋ＬＵ邐？逡逑圖２－２綠燈延長控制原理圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｇｒｅｅｎ邋

【參考文獻】

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本文編號：2768888