交通区域协调控制中的相位差优化方法的研究毕业论文.docx

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1、交通区域协调控制中的相位差优化方法的研究毕业论文目录1概述11.1课题背景及意义11.2研究现状31.3本论文的主要工作内容62交通信号控制及相位差参数介绍72.1交通协调控制中的基本概念72.2相位差与各参数关系82.2.1相位差的基本概念82.2.2交叉口间车辆运行速度与间距92.2.3区域交通流量112.2.4车辆排队122.3相位差设计方法1232.3.1确定相位差优化路口122.3.2确定公共信号周期142.3.3图解法确定相位差142.3.4修正相位差153城后街区域相位差优化实例17

2、3.1调查地点及时间的选取173.2城后街区域交通数据调查采集173.3城后街区域相位差优化273.4本章小结294相位差优化方法模拟评价304.1VISSIM模拟软件的介绍304.2仿真过程314.3仿真结果及分析335结论356致谢367参考文献3731概述1.1课题背景及意义人们生活离不开衣、食、住、行，行就是在人们的生活活动和社会生产活动中产生的，显然人类社会和交通密不可分。科技的迅猛发展，汽车的发明与汽车工业的崛起，让交通运输的格局发生了巨大转变，机车带给了人们极大的便利，节约了大量时间

3、成本，推进着人类文明的进程。随着城市化进程的加快，社会人口和机动车保有量直线上升，城市道路负担日益加重，交通问题愈发凸现，道路的拥挤、堵塞带来了各种问题：交通事故的上升、各种资源的浪费以及对环境的污染等等。在我国，交通的高速发展出现在80年代中期以后，改革开放以来，经济飞速成长，人们的生活水平大幅度提升。北京就是个典型的例子，北京市2015年2月发布的数据（如图1-1）显示2014年全市机动车拥有量高达559.1万辆，比上年末增加了15.4万，比十年前增加了近300万辆，不可避免的带来了交通拥堵。

4、1993年，北京严重拥堵路段为27处，现今北京高峰期常规拥堵点有56个，节假日等流量较大时拥堵点可达143个，早晚高峰时，汽车辆每小时的流量数超过1万辆的交叉口达到了31个，以至有些车辆行驶速度低至每小时773公里，这种低速行驶不但耽误人们的出行时间，消耗资源，也严重污染着我们的生活环境：PM2.5随着尾气的排放持续增加，雾霾问题引起人们的极大关注。交通噪声污染也给公路两侧的市民带来困扰。交通控制是治理交通问题，改善交通现状的有效手段之一。它通过对机动车和驾驶员的引导，将道路上的交通流进行合理的疏

5、导，能有效缓解和防止交通拥堵，从而改善交通拥挤带来的不良影响。但交通控制需要进行合理的优化，否则也容易引发拥堵。因为如果只对一个单个交叉口进行优化配时，可能效果很好，但由于相邻的交叉口是互相关联的，当一个交叉口的配时出现变化，交通流的改变就会影响其相邻的若干个交叉口，同样相邻交叉口配时的调整，也会反过来作用于当前的交叉口。因此，只有从区域的战略目标出发，协调区域内各交叉口的配时，才能使得整体的效果达到最好，这就是区域协调控制。所以区域协调控制是交通控制发展的必然趋势。相较于点控,区域交通控制不仅需

6、要确定路口的周期和绿信比,还要确定相邻路口之间的相位差。本文以优化相位差为手段，旨在优化区域交通状况。图1-1汽车保有量柱状图731.1研究现状目前国外的区域协调控制相对中国要更成熟一些，主要体现在一些比较成熟的信号控制系统上，如TRANSYT、SCOOT、SCATS、RHODES等。它们的特点是：TRANSYT系统是英国交通与道路研究所提出的一种离线优化网络信号配时的程序，是当今世界上最著名的信号配时优化设计程序之一。该系统中区域协调控制的实现主要包括建立区域协调道路交通模型和对该模型优化两个部

7、分组成。其中，建立区域协调道路交通模型由计算路网中车辆的延迟时间和停车次数来完成的；对该模型优化是通过计算在给定的一组符合最小绿灯约束的配时信号的控制下，路网的性能指标PI最小。PI由路网中所有的道路连线的延误时间和停车次数的加权和确定。73SCOOT系统也是由英国交通与道路研究所在TRANSYT的基础上采用自适应控制方式，经过研究提出的动态交通控制系统。SCOOT仍采用了TRANSYT的交通模型，吸收了TRANSYT各方面的有点，并因SCOOT的实时控制，获得了明显优于静态系统的效果，被很多国家

8、采用。SCOOT的主要技术特征有：控制模式为联机(OnLine)实时控制，即动态模式；以PI最小为系统优化目标；参数S、O、C均通过建立优化数学模型计算；采用小步长渐近寻优法；检测器位于上游交叉口进口处。SCOOT系统是在TRANSYT的基础上发展起来的，其模型既优化原理均于TRANSYT相仿。他们的不同之处在于：TRANSYT是离线的而SCOOT是在线的，SCOOT是以实时测量的交通量数据为基础，用交通模型进配时优化。SCATS系统是由澳大利亚新南威尔士道路和交通局(RTA)于2