基于交通信息的城市网络路径诱导策略研究
本文选题:路径诱导策略 切入点:元胞自动机 出处:《合肥工业大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着国民经济的高速发展以及城市化水平的提高,居民的出行需求日益增长,机动车保有量迅速提升,城市交通拥堵已经成为制约城市发展的瓶颈。基于交通流基本特性,采用路径诱导控制策略能够有效的提高系统性能,在一定程度上能够缓解交通拥堵。近年来,选取城市交通网络为研究对象,设计不同的路径诱导策略模型,探究不同诱导策略对城市交通系统的影响受到越来越多学者们的关注。本文利用元胞自动机模型构建类曼哈顿城市交通系统,在前人模型的基础上提出基于平均速度信息反馈的路径诱导策略和基于最小费用最大流路径诱导策略,通过计算机仿真对比分析,探究城市交通网络路径诱导策略系统的交通流特征和规律。论文的主要工作如下:1.基于前人的研究,提出基于平均速度信息反馈的全局路径诱导策略,并通过元胞自动机模型对该路径诱导策略进行仿真。仿真结果显示:全局路径诱导策略极大的提高了系统的最大流量和临界密度,说明新的路径诱导策略确实能提升系统的性能。2.在全局路径诱导策略研究中,通过比较车辆分布图的变化,发现新的路径诱导策略下车辆会出现“绕路”现象:车辆会避开中心拥堵区域,而在外围绕远路到达目的地。3.现实情况中并非所有的驾驶员均会按照推送的诱导信息行驶,将接受推送信息并按照推送信息行驶的车辆定义为动态车,对不同动态车比例条件下路径诱导策略研究,发现系统存在最优动态车比例。4.在对最优动态车比例研究过程中发现:路网规模的改变并不会影响系统的最优动态车比例;诱导周期时长与系统最优动态车比例呈现负相关的关系。5.提出了基于最小费用最大流的路径诱导策略。利用Gurobi数学规划优化器求解最小费用最大流问题确定路段流量,根据流量确定交叉口转向概率,通过元胞自动机模型仿真对比发现,该路径诱导策略能够提升系统最大平均车辆到达率。6.在均质网络中求解的最大流与实际仿真的到的系统最大流率差距很小,且只要网络流率不超过系统最大流率则系统最终都会出现车辆数保持不变的状态。
[Abstract]:With the rapid development of national economy and the improvement of urbanization level, the travel demand of residents is increasing day by day, and the number of motor vehicles is increasing rapidly. Urban traffic congestion has become the bottleneck restricting the development of the city. Based on the basic characteristics of traffic flow, Path guidance control strategy can effectively improve the performance of the system and alleviate traffic congestion to a certain extent. In recent years, different path guidance strategy models are designed based on urban traffic network. More and more scholars pay attention to the influence of different inductive strategies on urban transportation system. In this paper, we use cellular automata model to construct Manhattan-like urban transportation system. Based on the previous models, a path guidance strategy based on average velocity information feedback and a path guidance strategy based on minimum cost and maximum flow are proposed, and compared with each other by computer simulation. The main work of this paper is as follows: 1. Based on previous studies, a global path guidance strategy based on average speed information feedback is proposed. The simulation results show that the global path guidance strategy greatly improves the maximum flow and critical density of the system. The results show that the new route guidance strategy can improve the performance of the system. 2. In the global path guidance strategy research, by comparing the changes of the vehicle distribution map, It is found that under the new route guidance strategy, the vehicle will have a "detour" phenomenon: the vehicle will avoid the congestion area in the center, but not all drivers will travel according to the induced information in reality. The vehicle that receives the push information and drives according to the push information is defined as the dynamic vehicle, and the path guidance strategy under different dynamic vehicle ratio is studied. It is found that the optimal dynamic vehicle ratio exists in the system. 4. In the process of studying the optimal dynamic vehicle ratio, it is found that the change of the scale of the road network will not affect the optimal dynamic vehicle proportion of the system; There is a negative correlation between the induced cycle time and the optimal dynamic vehicle proportion. 5. A path guidance strategy based on the minimum cost and maximum flow is proposed. The Gurobi mathematical programming optimizer is used to solve the minimum cost maximum flow problem to determine the road flow. The turning probability of intersection is determined according to the flow, and the simulation results of cellular automata model show that, The path guidance strategy can improve the maximum average vehicle arrival rate of the system .6.There is a small gap between the maximum flow rate solved in the homogeneous network and the simulated maximum flow rate of the system. And as long as the network flow rate does not exceed the maximum flow rate, the system will eventually have the same number of vehicles.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U495
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 苏海滨;王继东;侯朝桢;;道路网络分层的快速路径诱导算法[J];火力与指挥控制;2008年07期
2 陆阳;胡坚明;张佐;王顺智;高逸涵;;面向北京市路网特点的新型路径诱导算法及实现[J];交通信息与安全;2009年02期
3 文孟飞;彭军;刘伟荣;李冲;张晓勇;;一种增量式多目标优化的智能交通路径诱导方法[J];湖南大学学报(自然科学版);2013年05期
4 朱权;安实;谢秉磊;;双目标路径诱导下的交通信息定价策略[J];交通运输工程学报;2007年01期
5 金照;徐建闽;;数据融合技术在路径诱导中的应用研究[J];交通与计算机;2008年04期
6 何鹏;潘君;薛倩;;基于遗传算法的驾驶员动态路径诱导研究[J];现代电子技术;2009年15期
7 潘海珠;杜晓昕;王波;;交通路径诱导系统中最优路径选取研究与仿真[J];计算机仿真;2012年07期
8 李志纯,黄海军;多目标路径诱导下平衡市场渗透率的确定[J];系统工程理论与实践;2004年09期
9 杜长海;黄席樾;杨祖元;唐明霞;杨芳勋;;改进的蚁群算法在动态路径诱导中的应用研究[J];计算机工程与应用;2008年27期
10 董永峰;刘艳柳;张娜;顾军华;;基于改进蚁群算法的动态多路径诱导系统研究[J];河北工业大学学报;2010年03期
相关会议论文 前8条
1 秦进;侯桂荣;;基于车辆的混合式路径诱导系统分析[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年
2 秦进;史峰;侯桂荣;;基于车辆的混合式路径诱导系统[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 毛永明;张东伟;;智能交通动态路径诱导算法研究[A];第十届沈阳科学学术年会论文集(信息科学与工程技术分册)[C];2013年
4 倪玲霖;秦进;;基于车辆的混合式路径诱导系统框架研究[A];2011年中国智能自动化学术会议论文集(第一分册)[C];2011年
5 杨立才;贾磊;孔庆杰;;基于人工免疫系统的动态路径诱导算法研究[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年
6 梅振宇;项贻强;陈峻;王炜;;非完全动态信息下基于风险估计的路径诱导方法[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年
7 王冠生;郑江华;瓦哈甫·哈力克;李荣立;;基于Haptic技术的盲人辅助路径诱导服务研制[A];地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集[C];2011年
8 王英杰;程琳;王炜;;交通网络不确定性分析及路径诱导信息提供[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年
相关重要报纸文章 前1条
1 李卉;智能交通产业风光无限[N];中国机电日报;2002年
相关硕士学位论文 前10条
1 张锴;基于自适应量子人工鱼群算法的动态路径诱导研究[D];东北大学;2014年
2 王艺凯;基于路径诱导折线蚁群算法的路径优化研究[D];辽宁大学;2016年
3 王星乔;基于Sarsa学习算法的路径诱导算法研究[D];沈阳理工大学;2016年
4 李浩;基于交通信息的城市网络路径诱导策略研究[D];合肥工业大学;2017年
5 范东凯;城市动态路径诱导算法研究[D];长安大学;2006年
6 孙霞;基于改进遗传算法的城市交通路径诱导系统的研究[D];重庆大学;2007年
7 梁晶;哈尔滨市交通路径诱导系统研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 赵丹;城市交通路径诱导算法研究[D];长安大学;2009年
9 赵俊军;基于演化博弈与人工免疫的路径诱导算法研究[D];昆明理工大学;2013年
10 韩星;灾变条件下公路网动态路径诱导决策模型与算法设计[D];北京交通大学;2010年
,本文编号:1600746
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/1600746.html