单点信号控制交叉口相位相序优化模型研究

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1、？—』麵硕士学位论文＾ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ；．＿＿＿１国内图书分类号：Ｕ４９密级：公幵国际图书分类号：６２９西南交通大学研究生学位论文单点信号控制交叉口相位相序优化模型研究年级二零一二级姓名陈文斌申请学位级别工学硕士专业交通运输规划与管理指导老师刘澜教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ４９１Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２９ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｏｃｔｏｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＰＨＡＳＥＡＮＤＰＨＡＳＥ

2、ＳＥＱＵＥＣＥＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＦＯＲＩＳＯＬＡＴＥＤＳＩＧＮＡＬＩＺＥＤＩＮＴＥＲＳＥＣＴＩＯＮＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＣｈｅｎＷｅｎｂｉｎＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅｇｐｐｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＴｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎＰｌａｎｎｉｎａｎｄｐｙｐｇＭａｎａｅｍｅｎｔｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒｉＰｒｏｆ．ＬｉｕＬａｎｐＭａ．２０１５ｙ西南交通大学学位本文版权使用授权书本学位本文作者完全了解学校有关保留、使用学位本文的规定，同意学校保留并

3、。向国家有关部门或机构送交本文的复印件和电子版，允许本文被查阅和借阅本人授权西南交通大学可以将本本文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位本文。本学位本文属于１．□保密，在年解密后适用本授权书；２．不保密ｄ。，使用本授权书＂＂（请在以上方框内打Ｖ）学位本文作者签名：：ｔ＾指导老师签名ｆ日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１）通过对信号相位相序问题的分析，提出交叉口信号相位相序设计流程２）分析相位组合问题和聚类问题的相似性，将

4、车辆在交叉口的到达和离去一看作个排队等待服务的过程并从中提取对象特征属性，建立基于聚类思想的相位组合优化模型，３）对相序方案时空二维特征进行分析，从时间上和空间上分别建立基于损失时间最小的相位次序优化模型和基于相位通行强度的相位切换模型。最后运用ＶＩＳＳＩＭ运行仿真分析。本人郑重声明，：所呈交的学位论文是在导师指导下独立迸行研宄工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研宄成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作一切法律责任将由本人承担了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文

5、作者签名：一、、ｒ曰期：６西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要交叉口作为城市交通网络的关键节点，是实现车辆和行人在不同路段间连续运行的连接器。随着城市机动化出行率的不断提高，人们逐渐认识到对交叉口交通设计的重要性。信号相位方案设计作为信号交叉口交通设计的核心问题，虽然已有部分相关研究，但仍然有所欠缺，本文在已有研究的基础之上重点针对信号交叉口相位相序优化设计展开研究。本文从相位方案在信号控制中的重要性地位出发，论证其优化设计的必要性。通过对车辆在信号交叉口到达及离去特性图的分析，阐述信号方案中相位相序问题的本质内含，分析相位相序优化设计的

6、基本原则及其影响因素，并在此基础之上提出相位方案设计流程，；接着对不同相位中交通流的组合问题和聚类问题的相似性进行分析口的到达和一将车辆在交叉离去看作个排队等待服务的过程并从中提取对象特征属性，建立基于聚类思想的相位组合优化模型，为相位优化及最佳相位数目的确定提供科学一理论依据，相比传统直观的方法而言是种精确、快捷实现相位组合优化的方法然；后通过分析相序方案中的时空二维特征：，确定相序方案设计中的关键问题相位次序优化问题和相位切换节点优化问题，分别建立基于损失时间最小的相位次序优化模型和基于相位通行强度的相位切换控制策略；最后，为验证模型及控制策略的有效性，

7、设计了四种不同信号控制方案并在ＶＩＳＳＩＭ软件中运行仿真。仿真结果表明，经过对原信号交叉口实施相位相序优化后，其通行能力基本维持不变，但整体延误却降低３５％左右且各相位延误趋于均衡。关键词：相位结构设计流程ＳＩＭ；相位组合优化；相位切换优化；ＶＩＳ仿真西南交通大学硕士研究生学位论文第ＩＩ页ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎａｓｔｈｅｋｅｙｎｏｄｅｓｏｆｔｈｅｕｒｂａｎｔｒ