城市交通網(wǎng)絡動態(tài)交通流模型和交通信號智能控制研究.pdf

1、本文首先從城市交通流動態(tài)模型著手，深入分析宏觀交通流理論與微觀跟馳理論的各自特點和相互關(guān)系。宏觀交通流模型CTM采用宏觀交通流的參數(shù)平均值來描述動態(tài)的車輛運行特性，因而只能起到描述交通網(wǎng)絡中宏觀交通流的作用，而對于某一時刻特定路口的交通流動態(tài)特性則無能為力。針對這一缺點，利用交通波理論并結(jié)合車輛微觀跟馳理論，對已有交通流模型CTM進行改進，使之適應城市交通流動態(tài)特性，并將其改進模型ICTM應用于城市交通信號控制中，對路口信號控制下的交通

2、流數(shù)據(jù)進行動態(tài)更新。并為論文后續(xù)信號控制方法研究和交通網(wǎng)絡信號控制奠定基礎。 在應用動態(tài)交通流模型對孤立交叉路口建模的基礎上，采用遺傳算法的尋優(yōu)能力對模糊信號控制器的規(guī)則進行優(yōu)化，并應用于路口信號控制，仿真結(jié)果表明基于遺傳算法進行規(guī)則優(yōu)化的模糊信號控制器，提高了系統(tǒng)的控制性能指標。 為改善模糊控制器的系統(tǒng)性能，設計了具有控制功能和學習能力的自適應模糊控制器。利用模糊閉環(huán)關(guān)系矩陣，分析模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定條件，證明本文提出的自適

3、應模糊信號控制器在孤立路口信號控制中是穩(wěn)定的。同時在仿真結(jié)果分析中顯示出控制器的規(guī)則自調(diào)整能力。與感應控制的信號配時結(jié)果進行比較，自適應模糊控制器明顯地減少了系統(tǒng)車輛延誤時間，顯著提高了系統(tǒng)性能指標。 進一步將ICTM模型和自適應模糊控制器應用到多交通路口信號控制中。分析了城市交通區(qū)域中相鄰信號路口之間車流量的相互關(guān)系，利用權(quán)系數(shù)控制器分析其相關(guān)因子，在上述自適應模糊信號控制器的基礎上，設計基于多交通路口的信號控制器。根據(jù)多路口

4、動態(tài)交通流模型，對所提出的多交通路口的自適應模糊信號控制器進行仿真研究。 最后將城市多路口交通信號控制的結(jié)果擴展到區(qū)域交通信號協(xié)調(diào)控制，針對長沙市一個具體的城市交通網(wǎng)絡，分析其交通特點，將其劃分為交通區(qū)域。利用區(qū)域協(xié)調(diào)的思想，對區(qū)域交通流進行實時信號控制，并通過區(qū)域之間的信號相互協(xié)調(diào)，達到整個交通區(qū)域的交通流平衡分配。仿真結(jié)果對子區(qū)域中各路口車流量的相互協(xié)調(diào)過程進行了數(shù)據(jù)分析，表明了本文所提出的交通流動態(tài)模型和信號控制方法在區(qū)域