城市干线交通信号绿波协调控制算法的研究与应用

发布时间：2020-01-22 00:12

【摘要】：干线作为城市交通的要道,承载了城市交通中大部分的交通负荷,干线的通行能力在一定程度上决定着整个城市的交通运行状况,因此,通过对干线绿波协调控制算法的优化来有效缓解交通压力具有非常重要的意义。但目前对于干线绿波协调控制的理论研究大多是基于最大绿波带宽的优化算法,系统内所能够通过的车辆数不一定最多,所以大部分的干线绿波协调控制系统在我国的实际应用效果欠佳,故本论文以干线交通作为研究对象,提出了一种系统通行量最大的干线绿波协调控制算法。首先,论文从干线绿波协调控制的理论研究和实际应用现状出发,基于城市交通信号控制的基本理论,分析了干线绿波协调控制的基本原理及特性,并对绿波控制中所涉及的主要参数(公共周期时长、绿信比、相位差)的基本优化算法进行了研究。其次,针对基本干线绿波协调控制算法以最大绿波带宽为目的的局限性,提出了一个可调整交叉口协调相位的上、下行权重且系统通行量最大的控制目标;结合干线绿波协调控制的基本原理,建立了一种考虑红灯信号期间所积累的排队车辆消散情况的绿波协调控制带宽求解模型,并通过遗传算法对基本绿波控制算法所得相位差使用本论文所提出的控制目标及绿波带宽求解模型进行优化。然后,将本论文所提出的系统通行量最大的干线绿波协调控制算法应用于实验室项目——某市城市信号机管控平台,设计实现了干线绿波协调控制系统,可通过输入相关参数,计算出根据本论文所提算法优化出的相位差等参数,从而实现对干线上多个交叉口信号机的绿波协调控制。最后,鉴于硬件设备的局限性,使用VISSIM微观交通仿真软件对基本绿波控制算法与本论文所提出的系统通行量最大的干线绿波协调控制算法所得结果进行仿真,并分别对通过的车辆数、停车次数和延误时间等评价指标进行了详细地对比及分析。结果表明,在同种交通状况下,使用本论文所提出的系统通行量最大的干线绿波协调控制算法可以使得系统绿波带内通过的车辆总数明显提高,停车次数和延误时间也在一定程度上得到优化,从而验证了本论文所提绿波优化算法的有效性和实用性。综上所述,本论文的研究对于城市干线交通信号绿波协调控制具有较大的理论意义,同时将本文所提算法应用于实验室项目,也可以有效地解决实际城市交通信号控制问题。
【图文】：

第四章 干线绿波协调控制系统的研究与实现4.4.2 系统配置界面的实现（1）系统登录界面当系统服务器开启成功后，在浏览器地址栏中输入系统路径，出现系统登录页面。系统登录页面如图 4.5 所示。

图 4.5 系统登录界面用户输入用户名和密码并验证正确，即可成功登录，，进入干线绿波协调控制系统。系统首页如图 4.6 所示，其中红色标识表示此处已设置信号机。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U491.54

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本文编号：2571771