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考虑交通拥塞及协调控制的多阶段动态交通区域划分

作　者: 李晓蕾
导　师: 谭国真
学　校: 大连理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 预防边界拥塞模型 协同收益模型 一次合并 多水平K路划分 多阶段动态划分
分类号: U491.54
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


交通控制区域动态划分是一种将关联程度较大相邻交叉口合并成一个控制区域,并将划分后的区域交给控制系统进行控制的技术。它以辅助交通信号控制系统更好的发挥其缓解交通通行压力、提高道路通行效率作为主要目的。如何更准确刻画交叉口间的内关联程度、提高划分质量,是研究交通控制区域划分的主要研究方向。国内外学者前期做了大量的相关工作,但还存在以下三个问题：1.以往的交通信号控制子区划分技术只关注区域内部交叉口的关联程度,忽略了划分后不同控制区域间可能产生拥塞的问题；2.已有的划分指标,仅依据一种或几种交通要素作为评价指标,没有真正的从协调控制的基础出发,准确的评价交叉口间的内在关联程度；3.针对新一代自适应交通信号控制系统不能进行大范围控制,缺少相应的划分方法,能够将控制区域规模限制在一定范围,降低大范围控制难度。针对以上问题,本文提出了以下解决方案：1.将可能产生拥塞的路段放到同一区域,进行拥塞控制。通过分析拥塞产生原因,依据交通流和道路信息关系,利用交通波理论,建立防止边界拥塞的模型,给出相应判定标准和计算公式；2.建立能够更准确刻画交叉口间关联度的划分指标。依据“不均衡的交通流”这一交通协调控制基础,利用车队消散理论,建立协调收益模型；3.结合防止边界拥塞及协调收益的划分模型,给出一种能够限制控制区域范围的划分方法。运用一次合并及多水平K路划分,实现对控制范围的限制；同时采用基于编号重映的重新划分,实现动态区域划分。本文最后给出防止边界拥塞及提高协同收益的交通控制子区划分方法的运行时间,满足实时性交通信号控制系统要求；并在vissim仿真平台证明了划分指标的有效性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 交通控制子区划分指标研究现状  10-12
    1.2.2 静态交通控制子区划分方法研究现状  12
    1.2.3 动态交通控制子区划分方法研究现状  12-13
  1.3 研究思路与本文结构框架  13-15
2 动态交通控制子区划分概述  15-22
  2.1 动态交通控制子区的概念及其作用  15-16
  2.2 动态交通控制子区划分的基础及原则  16-17
  2.3 动态交通控制子区划分的影响因素  17-19
    2.3.1 防止边界拥塞的动态交通控制子区划分的影响因素  17-18
    2.3.2 考虑协调收益的动态交通控制子区划分的影响因素  18-19
  2.4 动态交通控制子区划分的基本参数  19-21
    2.4.1 静态道路参数  19-20
    2.4.2 动态交通流参数  20-21
    2.4.3 控制参数  21
    2.4.4 动态划分参数  21
  2.5 本章小结  21-22
3 防止边界拥塞及协调控制收益的交通子区划分模型  22-33
  3.1 防止边界拥塞的交通子区划分指标  22-26
    3.1.1 拥塞形成原因分析  22-23
    3.1.2 交通波理论  23-25
    3.1.3 建立防止边界拥塞的交通子区划分指标  25-26
  3.2 考虑协调控制收益的交通子区划分指标  26-31
    3.2.1 协调控制基础分析  27-28
    3.2.2 车队消散理论  28-29
    3.2.3 建立考虑协调收益的交通子区划分指标  29-31
  3.3 建立防止边界拥塞及协调收益的交通子区划分模型  31-32
    3.3.1 划分指标在划分模型中所处的阶段  31-32
  3.4 本章小结  32-33
4 多阶段动态交通控制子区划分方法  33-43
  4.1 多阶段动态交通控制子区划分过程  33-36
    4.1.1 静态交通控制子区划分过程  33-35
    4.1.2 动态交通控制子区划分过程  35-36
  4.2 静态交通控制子区划分方法  36-41
    4.2.1 防止边界拥塞的交通区域一次合并划分方法  36-38
    4.2.2 考虑协调收益的交通子区多水平k路划分方法  38-41
  4.3 动态交通控制子区划分方法  41-42
    4.3.1 基于局部匹配水平编号重映方法的动态交通子区划分  41-42
    4.3.2 动态交通子控制区划分周期选择  42
  4.4 本章小结  42-43
5 实验及结果分析  43-49
  5.1 防止边界拥塞及协调收益指标有效性测试实验  43-45
    5.1.1 评价指标  43
    5.1.2 实验结果及结果分析  43-45
  5.2 防止边界拥塞及协调收益的多阶段动态交通子区划分实验  45-48
    5.2.1 多阶段动态交通子区划分实验结果  45-46
    5.2.2 数据预处理  46-47
    5.2.3 一次合并算法的执行结果及结果分析  47
    5.2.4 多水平K路划分的执行及结果分析  47
    5.2.5 基于局部匹配的水平编号重映的执行结果及结果分析  47-48
  5.3 本章小结  48-49
结论  49-50
参考文献  50-53
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  53-54
致谢  54-55

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 交通工程与公路运输技术管理 > 交通工程与交通管理 > 线路交通安全设施 > 交通控制
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