干线协调控制配时参数优化模型研究

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1、－＇犬ｉｔ嫂大室ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士芽位记文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ干线协调控制配时参数优化模型研究学科专业交通运输规划与管理刘美妮作者姓名姚荣涵副教授指导教师＿＿答辩日期２０１５年６月硕士学位论文干线协调控制配时参数优化模型研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｓｏｆＳｉｎａｌＴｉｍｉｎＰａｒａｍｅｔｅｒｓｐｇｇｆｏｒＡｒｔｅｒｉａｌＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ作者姓名：刘美妮

2、学科、专业：交通运输规划与管理学号：２１２０６２７３指导教师：姚荣涵副教授完成日期：２０１５年６月９日大遠理工火含ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不

3、实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：七爲ｉｉｎ阁痕船对ｋ激＾６伯放羞矣Ｊ丨研作者签名：＾ｉ他日期：年／月／／曰大连理工大学硕士学位论文摘要交通拥堵问题己成为现今的热点话题，交通控制在城市交通运行效率中起到关键作用一。随着交通控制系统理论和技术的日益成熟，在定条件下，将城市道路网中的信号，能够促进城市交通效率的大幅度提高交叉口由单点信号控制升级到干线协调控制，有效改善交通现状，解决各种交通问题。干线协调控制的基本参数包括公共周期时长、绿信比和相位差。摒弃以往单独优化一个参数或者利用智能算法进行全局优化

4、的方法，构建公共周期时长与绿信比联合优化模型，再结合合适的相位差优化方法，形成最佳干线协调控制方案。为系统阐述论文研究内容一，将全文划分为四个部分。第部分首先阐述了研究背景及意义，对国内外研究现状及存在问题进行了总结，随后介绍了研宄目标、研宄内容、研究方法及技术路线。第二部分详细分析了交通流运行的性能指标，重点研究了车均延误模型的适用性。第三部分根据前面的分析，选择合适的通行能力公式和车均延误模型构建公共周期时长与绿信比联合优化模型。该模型以通行能力最大、延误最小为双目标函数，以有效绿灯时间为决策变量，利用ＭＡＴＬＡＢ软件编程求解。最

5、后，结合相位差优化方法，构建干线协调控制优化方案。第四部分为案例分析。选取合适的案例，按照所提出的优化模型设计一配时方案，分析优化方案相对于现状方案的优化效果。进步分析不同目标函数与优化算法对交通运行效果的影响，设计多种优化方案，利用ＶＩＳＳＩＭ仿真模型进行方案比选，得到最佳优化方案，验证所提出的干线协调控制配时参数优化模型的有效性。研宄成果表明，ＨＣＭ２０００车均延误模型的使用性和适用性最佳。与现状信号配时方案相比，最小化交叉口车辆总延误与总通行能力之比，结合相位差优化方法的干线协调控制配时参数优化模型能够在增加干线交叉口通行能力的

6、同时降低车辆延误。因此，优化模型能够合理设置干线协调控制配时参数，为缓解城市交通拥堵提供依据与参考。关键词：交通运输系统工程；干线协调控制；公共周期时长；绿信比；通行能力；延误－－Ｉ干线协调控制配时参数优化模型研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｓｏｆＳｉｇｎａｌＴｉｍｉｎｇＰａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒＡｒｔｅｒｉａｌＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＡｂｓｔｒａｃｔＵｒｂａｎｔｒａｆｉｃｃｏｎｅｓｔｉｏｎｈａｓｂｅｃｏｍｅａｈｏｔｔｏｉｃａｎｄｔｒａｆｆｉｃ

7、ｃｏｎｔｅｏｌｌａｓａｋｅｒｏｌｅｉｎｔｈｅｇｐｐｙｙｔｒａｆｆｉｃｏｐｅｒａｔｉｏｎｅｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｒａｆｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｔｈｅｏｒｙａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｈａｓｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅｇｙｍａｔｕｒｅｕｎｄｅｒｃｅｒｔａｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｓｏｔｈｅｓｉｎａｌｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｉｎｕｒｂａｎｒｏａｄｎｅｔｗｏｒｋｗｈｉｃｈｉｓ，，ｇｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂａｓｉｎｌｅｏｉｎｔｓｉｎａｌｓｈｏｕｌｄｂｅｕｒａｄｅｄｔｏｔｈｅａｒｔｅｒｉａｌｃｏｏｒ

8、ｄｉｎａｔｉｏｎｃｏｎ