城市交通信號燈自適應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)計方法的研究.pdf

1、城市交通信號燈自適應(yīng)控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于世界上許多城市近40年，而我國在這方面的工作起步較晚，主要以引進(jìn)英國運輸和道路研究所（TRRL)研制的SCOOT(Split Cycle Offset Optimization Technique)系統(tǒng)和澳大利亞悉尼交通部開發(fā)的SCATS(Sydney Coordinated Adaptive Traffic System)系統(tǒng)為主，基本上沒有自主的產(chǎn)品研究。通過分析SCOOT系統(tǒng)和SCATS系統(tǒng)

2、，發(fā)現(xiàn)都具有核心算法的數(shù)學(xué)模型過于復(fù)雜，所需檢測的參數(shù)較多，對硬件設(shè)備依賴較大，系統(tǒng)對路網(wǎng)中交通流變化所作出反應(yīng)的實時性很差，導(dǎo)致路網(wǎng)中交通流轉(zhuǎn)移速度慢，且轉(zhuǎn)移時沒有保障機(jī)制等缺點。
　　本文采用微觀交通仿真軟件對所研究路網(wǎng)仿真建模，并通過分析仿真結(jié)果，提出一種新的城市交通信號燈自適應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)計方法。系統(tǒng)面向典型的十字形交叉口、丁字形交叉口、環(huán)島和有行人過街需求的交叉口，設(shè)計檢測器安放位置、信號周期、機(jī)動車相位和放行順序。在控制

3、方法上，利用信號機(jī)連網(wǎng)能相互通信的功能，并借鑒美國國家電氣制造商協(xié)會(NEMA)制訂的機(jī)動車相位雙環(huán)控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提出信號機(jī)聯(lián)動自適應(yīng)控制的設(shè)計方法。
　　信號機(jī)聯(lián)動自適應(yīng)控制避免了復(fù)雜數(shù)學(xué)模型的出現(xiàn)，充分考慮上下游路口之間的關(guān)聯(lián)性，通過路口信號機(jī)之間相互交換數(shù)據(jù)，計算并保存進(jìn)出口路段的交通狀態(tài)參數(shù)，采用詢問機(jī)制協(xié)調(diào)放行。信號方案的制定由路口信號機(jī)完成，減輕中心計算機(jī)負(fù)擔(dān)，提高系統(tǒng)對路網(wǎng)流量變化的反應(yīng)速度，并結(jié)合瓶頸控制和單點優(yōu)化

4、自適應(yīng)控制兩種保障機(jī)制，當(dāng)路段發(fā)生交通事故或信號機(jī)脫離網(wǎng)絡(luò)時，也能保證信號機(jī)聯(lián)動自適應(yīng)控制正常運行。以信號機(jī)聯(lián)動自適應(yīng)控制為基礎(chǔ)，提出閉合環(huán)路流量飽和度控制的設(shè)計方法，用以控制路網(wǎng)交通流量過飽和狀態(tài)，防止路網(wǎng)中出現(xiàn)區(qū)域性堵塞，充分發(fā)揮道路通行能力。
　　利用微觀交通仿真軟件 VISSIM測評并投入實地使用后表明，所設(shè)計的交通信號燈自適應(yīng)控制系統(tǒng)具有較好的可操作性。對于國內(nèi)路網(wǎng)密度小、路口間距小、流量過飽和狀態(tài)的城市來說是一次具有探