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基于路段信息的短时交通流预测与信号配时设计

赵伟  
【摘要】:21世纪以来,中国的城市化进程发展迅速,人口数量急剧增多,大中城市中的机动车数量也呈直线增长,令大中城市的交通道路运行系统复杂性不断增大,同时交通路口也呈现出高峰期持续拥堵的状况,缓解交通拥堵刻不容缓。缓解交通路口拥堵状况最有效且性价比也最高的方法便是合理的分配信号配时从而减小行车延误,而路段信息在交通路口的信号配时中起着重大的决定性作用,故要寻求一种基于路段信息的路口信号配时方案,寻求缓解交通的突破点。路口在城市交通控制中占核心部分,同时路口在一个城市的交通网与道路网运行中起着决定性作用。如何改善道路路口在道路网与交通网运行中的效果,其中有着许多方法,而对路口信号配时进行合理的优化能够以简单快速的方式达成提升城市道路网络运作率的效果。这对城市道路路口信号配时以及信号配时优化的理论研究对于缓解城市交通压力有着很大的现实意义。本论文以基于路段信息的路口信号配时方案为研究对象,选择行车延误、停车次数、排队队长作为评估配时方案设计优良的指标,采用重力模型进行基于道路信息的流量预测,并利用门限服务轮询模型对路口实现信号灯配时,最后借助VISSIM微观的设计出实际道路仿真模型与信号配时模型,通过对结果评价指标的分析,对所提控制策略进行评估。对于所述的研究目的,本文主要做了以下列几个方面的研究:1、阐述了信号灯配时控制的一些基本方式、参数模型、评价这个系统的指标等,并重点介绍门限服务轮询模型并提出车辆驱动信号配时的模型;2、利用重力模型通过路段信息和现有车流量对流量进行合理的预测,将预测的车流利用门限服务轮询模型进行配时,并分析其可行性;3、以昆明市昌源南路与昆州路交叉口为样本,用VISSIM软件对所建立的模型进行仿真分析,观测其性能。通过研究可以在最终实验结果中看出在运用重力模型基于路段信息的交通预测以及信号配时,相比于原始配时方案有一定的缓解交通拥堵的能力,车辆排队长度减小,平均停车时间和停车延误均有一定程度减小。


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