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中观仿真及其在城市交通区域控制中的研究和应用

作　者: 肖少白
导　师: 苏诗琳
学　校: 长安大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 中观仿真交通模型交通区域控制动态交通分配交通诱导子区动态划分
分类号: U491.112
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 61次
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内容摘要

中国经济发展已进入了一个高速增长期,汽车数量急剧增加,导致城市已有的道路远不能满足经济发展的需要,交通状况日益恶化。城市交通拥堵已成为制约城市经济发展的重要因素之一。因此,采用现代科学手段,研究一些智能化的方法来解决城市交通管理问题,就成为当务之急。本文概括性地介绍了城市交通控制系统的发展,城市交通网络区域控制已成为缓解交通拥堵的必然发展方向和研究重点,但是如何实施合理的交通网络区域控制,没有科学的依据和分析。针对大城市复杂的交通情况,结合北京的实测数据,利用一种改进的Greensheilds交通流模型,能够模拟早高峰时的饱和交通流。通过对城市宏观、中观和微观模型的详细介绍,综合考虑其特点,建立了由宏观到中观再到微观的综合交通建模系统,提出了从静态交通模型到动态交通分配再到区域交通诱导和信号控制的交通网络区域控制模式。本文提出的中观模型适合于分析和评估大区域网络的交通措施产生的影响,它考虑了在比较长时期内交通需求的发展,可以实时反映出整个路段的动态状况,可模拟拥挤与非拥挤时的基本交通流的变化。交通动态建模技术和实时交通管理技术为城市开发了辅助决策系统。它能产生交通控制计划,利用仿真模型评估并依据当前的交通情况和实际特性推荐最有效的计划。它集成了中观仿真和其它ITS建模软件的能力,使交通控制中心操作员能够评估备选的交通预案并选出最佳预案,是很有价值的工具。利用它能评估可能的交通管理措施并定义预案,预案含有改善特定情况如事件、事故和恶劣天气下交通流畅性的交通计划。这些预案被储存到中心数据库中供日常操作使用。在对路网交通状况有了科学的分析和评估之后,可以从城市动态交通管理的角度出发,在相关区域给出行者提供诱导和对交叉口信号控制。所以接着探讨了诱导条件下交通控制子区的动态划分,控制与诱导系统的协调模型,为交通网络区域控制提供了新的方法。在论文最后,利用DHV和Delcan公司开发的综合交通建模系统对北京市的某一区域的交通进行建模仿真,在考察了事件以及不同措施对网络区域的影响后,给出了路网标准时和采取措施后的效果评估,进而采取相应的诱导和区域协调控制的策略,结果证明该技术能十分有效地缓解发生事件时的交通拥堵。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
第一章绪论  11-21
  1.1 城市交通控制系统的发展和国内外现状  12-15
    1.1.1 交通信号控制系统发展简史  12-13
    1.1.2 交通信号控制的基本形式  13-15
    1.1.3 智能运输系统定义及研究内容  15
  1.2 城市交通网络区域控制概述  15-18
  1.3 国内城市交通状况  18-19
    1.3.1 中国城市交通所面临的问题  18-19
    1.3.2 交通控制系统发展方向  19
  1.4 论文研究的目的和内容  19-21
    1.4.1 本论文研究的目的  19-20
    1.4.2 本论文研究的主要内容  20-21
第二章城市交通流模型  21-43
  2.1 交通流理论  21-24
    2.1.1 交通流理论研究的内容  22-23
    2.1.2 交通流理论体系  23-24
  2.2 交通流模型  24-33
    2.2.1 交通流三参数基本特性  24-25
    2.2.2 三者相互关系  25-28
    2.2.3 改进的交通流模型  28-33
  2.3 城市交通宏观、中观与微观模型  33-43
    2.3.1 交通模型  33-34
    2.3.2 宏观静态模型  34-36
    2.3.3 中观动态模型  36-37
    2.3.4 微观动态模型  37-38
    2.3.5 交通模型的结合  38-39
    2.3.6 城市道路交通仿真系统的几种模型  39-41
    2.3.7 综合建模仿真步骤  41-43
第三章中观仿真模型  43-57
  3.1 中观动态仿真模型  43-48
  3.2 中观仿真在城市有效交通管理中的开发及应用前景  48-57
    3.2.1 问题的提出  48-50
    3.2.2 核心技术  50-55
    3.2.3 应用(开发)前景  55-57
第四章诱导条件下交通控制子区动态划分  57-83
  4.1 交通信号控制理论  57-60
  4.2 基于大系统的控制分解  60
    4.2.1 控制子区的划分  60
    4.2.2 控制层次的动态构建  60
  4.3 交通控制与交通诱导的协同优化  60-69
    4.3.1 动态交通分配  60-63
    4.3.2 控制与诱导的协作基础、条件及必要性  63-65
    4.3.3 控制与诱导系统的协调模型  65-69
  4.4 交通控制子区  69-76
    4.4.1 交通控制子区及其自动划分定义  69-70
    4.4.2 交通控制子区划分目的  70-71
    4.4.3 交通控制子区划分的原则  71-76
  4.5 交通控制子区动态划分过程  76-80
  4.6 交通控制的周期  80-83
    4.6.1 引入诱导后交通管理系统中的周期  80-81
    4.6.2 划分控制周期的方法和技术  81-83
第五章实例仿真  83-90
  5.1 中观仿真建模实例  83-87
  5.2 区域协调控制实例  87-90
结论与展望  90-92
  1、论文总结  90
  2、应用前景  90-91
  3、发展方向  91-92
参考文献  92-94
攻读硕士学位期间发表论文  94-95
致谢  95

中观仿真及其在城市交通区域控制中的研究和应用

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