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城市交通诱导与控制的融合研究

龚  
【摘要】:目前交通行业面临的主要热点问题有拥堵问题;供需问题;效率问题;绿色交通问题等。以这些问题为基础,论文以城市交通系统控制与诱导(Urbantraffic control and guidance system, UTCGS)为研究对象,运用信息物理系统(Cyber-physical system, CPS)理论将城市交通流诱导系统(Urban traffic flow guidance system, UTFGS)与城市交通信号控制系统(Urban traffic control system, UTCS)融合。融合研究同一UTFGS与UTCS的交通时空因素,以达到系统优化目标,利于消除拥堵;考虑人机因素提高诱导接受率,以达到诱导目标,平衡供需;调整UTCS以降低延误,以达到控制目标,提高效率;以系统优化目标、诱导目标、控制目标为基础,考虑节能减排目标,以达到总融合目标,利于绿色交通出行。 论文的主要研究内容和创新点: (1)根据UTCS与UTFGS的冲突性及解决方案,从计算、通讯及控制(Computing, Communication and Control,3C)技术层面对UTCGS进行划分,建立了一种基于CPS理论的UTCGS融合框架。 (2)为避免多车诱导导致的拥堵,同时满足驾驶员出行需求,本文单车诱导算法融合系统优化目标和单车诱导目标。针对路网交通状况不确定性问题,单车诱导方式分为全局式和步进式。 (3)针对多车诱导导致的拥堵问题,考虑驾驶员出行需求,提出了一种提高诱导接受率的交通系统诱导算法。本文系统诱导算法同时达到系统优化目标和诱导目标。 (4)针对节能减排的总融合目标,研究了同一交通系统时间和空间因素的UTCGS的融合算法。在论文系统诱导算法的基础上,融合算法增加了以降低延误为目标的UTCS。融合算法同时达到系统优化目标、诱导目标、控制目标和总融合目标。 UTFGS融合研究为解决城市交通问题提供了新的视角和方法,具有一定的的理论参考和实践指导意义。


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