基于短时交通预测区域交通信号控制方法研究

【摘要】：随着我国城市化的进程加快,人民的生活水平不断提高,城市交通需求表现出日益增长的趋势。同时,由于我国道路里程增速无法匹配城市交通需求的快速增长,城市交通拥堵已经成为制约城市化发展的重要问题。此外,交通信号控制的不合理直接导致城市区域路网交通运行效率降低,加剧了城市交通拥堵问题。因此,对城市区域路网进行研究,设计合理的区域信号协同控制方案在提高路网运行效率、缓解城市交通拥堵上,具有重要的现实意义。针对交通拥堵、通行能力低下等问题,本文结合交通流短时预测方法,提出一种区域交通信号协调控制方法,对交通流状态划分方法、交通控制子区划分方法以及区域交通信号控制方法进行了深入的研究。本文的主要工作如下:1.提出一种基于交通流短时预测方法的单交叉口自适应控制方法。通过对交叉口历史交通流量数据确定交叉口的状态划分方法与信号周期模版,并根据交通流短时预测方法得出的交叉口下一时间周期的交通状态预测值,动态的调整交叉口的信号配时方案。2.提出一种基于相邻交叉口相似度的交通控制子区动态划分方法。通过对相邻交叉口相似度的影响因子进行分析,得出相邻交叉口相似度的计算方法,并以相邻交叉口相似度为指标,对受控区域路网进行交通控制子区的划分。在此基础上,结合交通流短时预测方法,得到交通控制子区的动态划分方法。3.提出一种基于交通控制子区划分的区域交通信号协同控制方法。在交通控制子区的动态划分的基础上,在交通控制子区内根据实际情况选择信号控制方法,结合关键干线的选取与干线绿波协调控制方法,提出了一种区域交通信号协同控制方法。最后对单交叉口自适应控制方法和区域交通信号协同控制方法进行了仿真实验,验证了这两种方法降低车辆的平均延误、缓解交通拥堵的有效性。