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城市交通开放式信号控制方法研究

林菁  
【摘要】:近年来,随着我国城市化进程不断加快,私家车保有量大幅增加,现有的路网交通系统已经很难满足实际交通的需要,交通拥堵等一系列问题日益凸显。本文以单个交叉口为基本控制单位,综合考虑关联交叉口和路段交通情况的影响作用,建立开放式信号控制模型。城市交通系统具有复杂、时变等特性,传统的交叉口控制方法很难达到预期的控制效果,人们开始关注将智能控制技术运用到交通控制系统解决交通问题。由于模糊控制逻辑清晰且不需要建立精确的模型,对复杂、不确定的问题有很强的处理能力,因此将该理论用于对本模型的研究。本文采用可变相序的信号控制方式,设计三模块模糊控制器对交叉口的控制参数进行调整。第一模块相序优化器根据所研究的交叉口各红灯相位优先权以及红灯相位关联上游交叉口和上游路段的阻塞紧迫度计算获取各相位的通行需求度;第二模块绿灯延时模糊控制器根据该相位排队长度以及该相位和预备相位排队长度之差计算绿灯延长时间;第三模块修正控制器利用下游关联交叉口和路段数据融合得出修正加权系数对绿灯延时进行一定的修正,防止交通溢流。利用VBA语言对VISSIM进行二次开发,构建仿真平台对模型进行验证,将实时调查的交叉口高峰期数据输入VISSIM进行模拟仿真,通过比较本文设计的控制策略、定时控制、感应控制以及经典模糊控制的评价指标,验证了模型的有效性。同时,对进口道流量进行翻倍,确保模型对交通流的变化具有较好的适应性,进一步证明模型的控制效果。最后,随着时间的推移不断改变东西进口道流量探讨了本文设计的开放式信号控制模型面对不断变化的交通需求时控制的稳定性。


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