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公交信号优先协调控制理论与方法研究

李凤  
【摘要】: 本学位论文依托国家高技术研究发展计划(863计划)和国家重点基础研究发展计划(973计划)课题完成。主要研究了公交信号优先协调控制理论。 全文共分六章。第一章介绍了研究背景、意义、现状及论文结构安排。第二章设计了公交信号优先控制子系统框架。从公交信号优先的控制目标、理念及实现方式三方面提出了公交信号优先的控制策略,建立了公交信号优先控制的算法体系,并设计了与其相匹配的硬件结构及数据流程。第三章研究了公交信号优先单点控制方法。在干线协调控制条件下,设计了主动式公交信号优先的总体控制逻辑、绿灯提前启亮控制逻辑和绿灯延长控制逻辑,提出了公交信号优先控制在多环和行人相位条件下的两种特殊处理方法,分析了绿灯延长决策和提前启亮决策对交叉口控制效果的影响。在被动式公交信号优先单点控制下,研究了基于公交叠加相位的相位相序设计方法、周期优化方法和绿灯时间优化方法。第四章提出了主动式公交优先协调控制算法。设计了八种不同控制思路下的决策方案,在每种决策方案下,综合考虑社会车流绿波带和公交车流绿波带,得到了最优信号配时参数。根据社会车流绿波带宽度、社会车流延误和公交车流延误建立综合效益优选模型,确定最佳决策,实现了主动式公交信号优先协调控制配时优化方法。通过模拟验证,主动式公交优先协调控制算法可在保证干线协调控制效果下,减少公交车流延误。第五章提出了被动式公交优先协调控制算法。分析了上下游交叉口车流的关联性;根据关联性,确定了上游交叉口驶出车流到达下游交叉口停车线时刻与下游交叉口绿灯时间的关系,在此基础上提出了车流时间宽度模型;并采用面积法建立了基于车流时间宽度的公交车流延误模型和社会车流延误,以人总延误最小为优化目标实现了被动式公交信号优先协调控制方法。第六章对论文所取得的进展和创新成果进行了总结,并提出了需进一步探讨的问题。


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