考虑行人因素的交叉口信号最优控制研究

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1、分类号U491单位代码10618密级学号2120112003硕士学位论文考虑行人因素的交叉口信号最优控制研究研究生姓名：张勤导师姓名及职称：陆百川教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称交通运输工程论文提交日期2015年4月20日二级学科名称交通信息工程及控制论文答辩日期2015年5月31日2015年6月10日OptimalControlatSignalIntersectionWithPedestrianFactorsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangQinSuper

2、visor:Prof.LuBaichuanChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China摘要随着社会和经济的发展，机动车保有量不断上升，城市交通拥堵变得越来越严重。这几年城市建设发展非常迅速，为了缓解交通拥堵，道路越修越宽，交叉口也越来越大，这样大大增加了行人通过交叉口的难度。目前多数的城市交通信号控制主要以机动车流畅通的为基础，并没有充分考虑行人过街的需求。随着城市生活水平的提高以及老龄化加速，对行人更加友好的路口交通管理与控制方法引起了人们的广泛重视。本文将研究充分考虑行人因素的交叉口交通信号控制，既保证了对行人过街友好，

3、又保证机动车的畅通。首先，论文介绍了行人过街的交通特性，提出了将激光雷达检测器和摄像机两类检测器联合起来标定并检测行人。并运用高峰时期的行人流量数据，采用小波神经网络的算法对未来行人流量进行短期预测，得到高峰时期行人流的估计，解决了行人交通信息检测难、设备贵和数据传输时差等问题。其次，论文分析了一般情况下交叉口渠化设计的原则，采用了行人友好型渠化设计。分析了一般信号相位的设计方法、原则和相序确定的原则，提出了行人专用相位的方法，解决了交叉口行人和机动车间的冲突问题，满足了行人过街的需求。最后，论文提出了建立多目标优化配时方案的行人友好型交叉口控制模型，模型的多目标函

4、数中加入了行人延误作为控制指标，建立了以行人的延误、交叉口的通行能力、车辆的延误和停车率为性能控制指标的多目标函数。采用了遗传算法对多目标函数的各个性能指标进行求解。并以重庆市某交叉口作为研究对象，采用考虑行人因素的配时方法和不考虑行人因素的配时方法对交叉口进行配时设计，对比了两种方法下的各个性能指标的变化。关键词：行人预测；行人专用相位；多目标；小波神经网络；遗传算法ABSTRACTWiththesocialandeconomicdevelopment,motorvehicleownershipincreasing，urbanintersectiontraffic

5、congestionisgettingworse.Inrecentyears，thedevelopmentofurbanconstructionisveryfast,inordertoeasetrafficcongestion,roadbecomemoreandmorewider,thesizeofintersectionisalsogrowing,whichgreatlyincreasesthedifficultyofpedestriansthroughtheintersection.Currently,majorityofurbantrafficsignalco

6、ntrolmainlyonthebasisofasmoothflowofvehicles,anddidnotfullyconsiderthepedestriansfactors.Withthecity'slivingstandardsimproveandaccelerateofagingdegree,pedestrian-friendlyintersectiontrafficmanagementandcontrolmethodhasarousedwidespreadattention.Thispaperwillexploretheoptimalcontrolatsi

7、gnalintersectionwithpedestrianfactors,thiswillensurepedestrianscancrossstreetfriendly,butalsotoensurethesmoothflowofthevehicle.First,thepaperdescribesthetrafficcharacteristicsofpedestrianacrossstreet,proposedthatmakethelaserradardetectorandcameratogethertocalibrationanddetectpedestri