城市交叉口信号协调控制方法研究

本学位论文依托国家自然科学基金重点项目、国家重点基础研究发展计划(973计划)课题与青岛海信网络科技股份有限公司项目而完成,主要研究城市交叉口信号协调控制的优化方法。 全文共分六章。第一章介绍了研究背景、目的、意义、现状及论文结构安排。第二章分析了子区划分的控制策略与原则,建立了子区划分的周期、距离及流量指标的关系模型,并提出了基于干线协调控制的子区划分方法。第三章总结了以往干线协调控制方法,提出了基于最大绿波带的干线协调控制方法,其中包括:(1)周期时长优化方法利用交通流量、时间占有率两个交通流参数,建立了反映交叉口交通负荷的交通强度模型,并应用生长曲线拟合得到交通强度与周期时长关系模型;(2)绿信比优化方法为了实现主路绿波带最宽、次路延误最小的优化目标,建立了基于感应控制的绿灯时间优化方法;(3)相位差优化方法分析了数解法的原理,并对其进行了改进,改进后的数解法具有优化双周期交叉口下的干线协调控制相位差和流量不平衡条件下的相位差等功能。第四章分析了以往区域协调下相位差的优化方法,推导了两相位交叉口车辆延误与相位差的关系模型,建立基于绿波控制的路网相位差优化方法,最后分析了协调控制方案平滑过渡的重要性,并建立了平滑过渡算法。第五章以环形交叉口、瓶颈连线为特殊研究对象,提出了疏导环形交叉口拥堵的协调控制方法和瓶颈路段控制方法。第六章对论文所取得的进展和创新成果进行了总结,并提出了需要进一步探讨的问题。