基于预测控制的道路交通生态控制方法研究

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1、全日制工程硕士硕士学位论文论文题目：基于预测控制的道路交通生态控制方法研究作者姓名周悦指导教师郭海锋副教授学科专业控制工程所在学院信息工程学院提交日期2015年11月8日浙江工业大学学位论文原创性声明，独立进行研巧工作本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下。除文中已经加？，所取得的研究成果１＾＾标注引用的内容外本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明碗方式标明。本人承担本声明的法俸责任。作者签名：日

2、期：別？＼１牟尽月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保截。＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）．Ｉ么月之作者签名：曰期；对ｒ年曰Ｉ令＞／导师签名：寺曰期心碎月曰離）户辛浙江工业大学硕士学位论文基于预测控制的道路交通生

3、态控制方法研究作者姓名：周悦指导教师：郭海锋副教授浙江工业大学信息工程学院2015年11月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterRoadTrafficEco-controlMethodsBasedonPredictiveControlCandidate:ZhouYueAdvisor:AssociateProf.GuoHaifengCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyNov.2

4、015浙江工业大学硕士学位论文基于预测控制的道路交通生态控制方法研究摘要交通技术的飞快发展带动了经济的大飞跃，但也产生了交通污染、能源危机等问题。交通运输中尾气污染加重、能源消耗过大与交通拥堵严重，都加重了交通与能源、经济之间的矛盾，同时很大程度地影响了人们的生活品质。研究并设计一种高效的生态控制策略及控制方法，对交通运输过程中减少尾气排放污染、燃油消耗和缓解交通拥挤具有十分重要的意义。针对交通拥堵、尾气排放严重、燃油消耗过大等实际交通问题，本文提出了一种基于预测控制框架下的交通生态控制策略与方法，分别对生态控制策略、高速公路生态控制方法以及城市道路单点生态控制方法

5、进行研究。主要工作如下：1、提出一种基于预测控制模型的交通生态控制策略。首先综述了预测控制模型概念以及交通中预测控制的应用；然后依据预测控制模型框架，阐述了生态控制策略总思路以及生态控制策略各个模块；最后依据道路类型进行区分，提出了不同类型的生态控制策略以及其控制流程图。2、结合微观层面汽车燃油消耗与尾气排放，提出了一种高速公路生态控制方法。首先简单介绍了宏观交通流MENTANET模型和宏观汽车尾气排放与燃油消耗VT-Macro模型；然后通过历史流量采集数据，对宏观交通流MENTANET模型的具体参数进行校正，减少模型预测控制中系统误差，提高控制精度；最后依据匝道控

6、制率和多段可变限速控制，提出了高速公路生态控制算法，以达到减少高速公路瓶颈处的整体燃油消耗、尾气排放量和总行程时间的控制目标，实现高速公路生态控制。3、提出一种基于绿色出行的城市道路单点生态控制方法。首先简单介绍了基于特立克-利奇的短时交通流模型和微观汽车尾气排放与燃油消耗VT-Micro模型；然后依据每15分钟预测交通流量数据，提出了SPGPT模型，确定其未来15分钟内的最短相位绿灯时间；最后提出了PGTOT模型，建立交叉口人均延误与尾气排放的双层控制模型，实现城市道i浙江工业大学硕士学位论文路单点生态控制。关键词：预测控制，生态控制，匝道控制，可变限速控制，相位

7、配时ii浙江工业大学硕士学位论文ROADTRAFFICECO-CONTROLMETHODSBASEDONPREDICTIVECONTROLABSTRACTAlthoughtherapiddevelopmentoftransportationtechnologyhasbroughtaboutthegreatleapforwardofeconomy,italsohasledtosuchproblemsastrafficpollution,energycrisis,etc.Heavyautomobileexhaustpollution,excessiveenergyc