基于相位相序的信號控制優(yōu)化模型研究
發(fā)布時間:2022-08-06 18:27
干道作為城市交通中實(shí)現(xiàn)連續(xù)通行的重要通道,常常被人們譽(yù)為城市道路交通的大動脈。干道交叉口作為干道與干道連接的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),是道路之間連接的重要紐帶,亦是干道車輛通行的咽喉。研究減小干道交叉口的交通延誤,是實(shí)現(xiàn)車輛連續(xù)通行的關(guān)鍵,為緩解城市道路的交通壓力有著重要的作用。為尋求優(yōu)化的信號控制方案,本文結(jié)合國內(nèi)外道路交叉口信號相位和相序研究理論、單點(diǎn)信號控制理論、干道協(xié)調(diào)控制理論的研究成果,提出城市干道經(jīng)典的十字交叉口信號控制優(yōu)化模型。本模型結(jié)合信號相位和相序與信號配時,論述了基于相位相序的信號控制方案設(shè)計(jì)的可行性,提出采用信號相位矩陣表示信號相位相序的方法。模型以信號相位矩陣和有效綠燈時間作為優(yōu)化變量,根據(jù)道路交叉口總交通延誤的計(jì)算公式確定目標(biāo)函數(shù)。通過分析干道交叉口車流通行的相關(guān)約束,包括車流沖突點(diǎn)問題、信號配時參數(shù)取值等,確定了懲罰函數(shù)及約束條件組合。模型的算法為遺傳算法,經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì),在滿足約束條件的基礎(chǔ)上,尋求目標(biāo)函數(shù)值最小值,并在MATLAB中編輯代碼構(gòu)造出單點(diǎn)信號控制模型與干道協(xié)調(diào)控制模型。本文結(jié)合道路交叉口實(shí)際交通數(shù)據(jù),運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析的方法得到模型需要的交通量,將相關(guān)的交通量及參數(shù)...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 論文研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 研究主要內(nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排與技術(shù)路線
1.4.1 技術(shù)路線
第2章 交通信號控制理論基礎(chǔ)
2.1 道路交叉口交通狀態(tài)
2.1.1 道路交通量及車流的概念
2.1.2 道路交叉口交通特征
2.2 道路交叉口空間狀況
2.2.1 左轉(zhuǎn)車道
2.2.2 左轉(zhuǎn)車道的設(shè)置
2.2.3 右轉(zhuǎn)車道
2.3 信號相位相序介紹
2.3.1 信號相位的概念
2.3.2 信號時間的概念
2.3.3 信號相位相序的設(shè)計(jì)方法
2.3.4 左轉(zhuǎn)信號相位的設(shè)置
2.3.5 左轉(zhuǎn)保護(hù)相位
2.4 信號相位矩陣介紹
2.4.1 道路交叉口相位矩陣表示方法
2.4.2 相位矩陣表述實(shí)例
2.5 本章小結(jié)
第3章 優(yōu)化模型的構(gòu)建
3.1 城市道路的類型
3.2 道路交叉口信號控制
3.3 模型基本參數(shù)
3.3.1 信號周期
3.3.2 最小綠燈時間
3.3.3 有效綠燈時間
3.3.4 綠信比
3.3.5 交通飽和度
3.4 模型的約束條件與目標(biāo)函數(shù)
3.4.1 模型相位相序約束條件
3.4.2 模型其他參數(shù)約束條件
3.4.3 模型的目標(biāo)函數(shù)
3.5 模型算法介紹
3.5.1 模型算法原理
3.5.2 模型算法特點(diǎn)
3.5.3 模型算法流程
3.6 模型算法優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.6.1 計(jì)算軟件編程思路
3.6.2 適應(yīng)度的選擇
3.6.3 算法操作及參數(shù)選擇
3.6.4 算法終止條件及輸出
3.6.5 算法模型類型
3.7 本章小結(jié)
第4章 優(yōu)化模型實(shí)例分析
4.1 道路交叉口概況
4.1.1 道路交叉口概況
4.2 道路交通數(shù)據(jù)采集
4.2.1 道路交叉口幾何特征及交通量
4.2.2 道路交叉口其他交通參數(shù)
4.3 單點(diǎn)信號控制模型信號配時方案
4.4 干道協(xié)調(diào)控制模型信號配時方案
4.5 本章小結(jié)
第5章 VISSIM模型實(shí)例仿真
5.1 VISSIM簡介
5.2 VISSIM模型交通仿真
5.2.1 單點(diǎn)信號控制方案交通仿真
5.2.2 干道協(xié)調(diào)控制方案交通仿真
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A(攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄)
附錄B(程序關(guān)鍵代碼)
本文編號:3670144
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 論文研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 研究主要內(nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排與技術(shù)路線
1.4.1 技術(shù)路線
第2章 交通信號控制理論基礎(chǔ)
2.1 道路交叉口交通狀態(tài)
2.1.1 道路交通量及車流的概念
2.1.2 道路交叉口交通特征
2.2 道路交叉口空間狀況
2.2.1 左轉(zhuǎn)車道
2.2.2 左轉(zhuǎn)車道的設(shè)置
2.2.3 右轉(zhuǎn)車道
2.3 信號相位相序介紹
2.3.1 信號相位的概念
2.3.2 信號時間的概念
2.3.3 信號相位相序的設(shè)計(jì)方法
2.3.4 左轉(zhuǎn)信號相位的設(shè)置
2.3.5 左轉(zhuǎn)保護(hù)相位
2.4 信號相位矩陣介紹
2.4.1 道路交叉口相位矩陣表示方法
2.4.2 相位矩陣表述實(shí)例
2.5 本章小結(jié)
第3章 優(yōu)化模型的構(gòu)建
3.1 城市道路的類型
3.2 道路交叉口信號控制
3.3 模型基本參數(shù)
3.3.1 信號周期
3.3.2 最小綠燈時間
3.3.3 有效綠燈時間
3.3.4 綠信比
3.3.5 交通飽和度
3.4 模型的約束條件與目標(biāo)函數(shù)
3.4.1 模型相位相序約束條件
3.4.2 模型其他參數(shù)約束條件
3.4.3 模型的目標(biāo)函數(shù)
3.5 模型算法介紹
3.5.1 模型算法原理
3.5.2 模型算法特點(diǎn)
3.5.3 模型算法流程
3.6 模型算法優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.6.1 計(jì)算軟件編程思路
3.6.2 適應(yīng)度的選擇
3.6.3 算法操作及參數(shù)選擇
3.6.4 算法終止條件及輸出
3.6.5 算法模型類型
3.7 本章小結(jié)
第4章 優(yōu)化模型實(shí)例分析
4.1 道路交叉口概況
4.1.1 道路交叉口概況
4.2 道路交通數(shù)據(jù)采集
4.2.1 道路交叉口幾何特征及交通量
4.2.2 道路交叉口其他交通參數(shù)
4.3 單點(diǎn)信號控制模型信號配時方案
4.4 干道協(xié)調(diào)控制模型信號配時方案
4.5 本章小結(jié)
第5章 VISSIM模型實(shí)例仿真
5.1 VISSIM簡介
5.2 VISSIM模型交通仿真
5.2.1 單點(diǎn)信號控制方案交通仿真
5.2.2 干道協(xié)調(diào)控制方案交通仿真
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A(攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄)
附錄B(程序關(guān)鍵代碼)
本文編號:3670144
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