城市商圈環(huán)道交通流量誘導與信號控制策略.pdf

1、城市商圈環(huán)道是環(huán)繞城市商圈的一段交通要道，它幾乎承載了整個商圈的交通任務，導致商圈環(huán)道內的道路交通流量大、交通負載重，擁堵成為商圈環(huán)道的常態(tài)。交通擁堵問題嚴重影響了城市商圈正常功能的發(fā)揮與未來的發(fā)展。論文針對日益嚴重的交通擁堵問題，設計了適用于商圈環(huán)道的交通流量誘導與信號控制策略，提高了商圈環(huán)道交通控制系統(tǒng)的智能化水平，從而達到緩解交通擁堵的目的。
　　本文對城市商圈環(huán)道的交通特性展開研究，討論了商圈環(huán)道擁堵的原因。一方面，商圈環(huán)

2、道的交通流超過了其承載能力，車輛不斷地涌入環(huán)道，交通流消散的速度遠不及其新增的速度，環(huán)道交通超負荷運行自然就造成了擁堵。另一方面，由交通信號控制缺少協(xié)同，環(huán)道總體負荷較輕時局部路段卻處于超負荷狀態(tài)。但是，環(huán)道是一個單方向循環(huán)的體系，局部路段的擁堵會向相鄰路段擴散從而造成整個環(huán)道的擁堵。本文針對商圈環(huán)道所存在的問題，設計了交通流量誘導與信號控制策略。流量誘導通過誘導到達環(huán)道的車輛選擇繞行路線避免進入環(huán)道，從而在來源上轉移交通流。信號控制策

3、略通過多交叉口協(xié)同控制來實現(xiàn)交通流從重負荷區(qū)域向輕負荷區(qū)域遷移，從而達到流量均衡。
　　以楊家坪環(huán)道為例，在交通調查的基礎上分析了其交通特性，進而制定了交通流量誘導與信號控制策略。交通流量誘導方案中對環(huán)道路網(wǎng)進行了建模，規(guī)劃了環(huán)道輻射區(qū)域交通集散點之間的繞行路徑，并對繞行的行程時間作了預測。誘導行程時間包括車輛在繞行路段上的行駛時間和在交叉口的等待時間。運用基于時間序列的短時交通流預測方法預測繞行路段上車流平均車速，間接地預測車輛

4、在繞行路段上的行駛時間，運用仿真軟件估計的方法預測繞行車輛在交叉口的等待時間。環(huán)道信號控制方案采用基于多智能體的Q學習算法，建立了交叉口智能體模型，設計相鄰交叉口智能體之間交互協(xié)商機制，能夠根據(jù)當前交通狀態(tài)采取最優(yōu)的控制策略，從而取得相比傳統(tǒng)方法更好的控制效果。
　　最后建立了基于VISSIM的楊家坪環(huán)道交通仿真環(huán)境，在仿真環(huán)境中設計對比試驗，驗證了本文所設計方案的有效性。本文的研究成果將為所依托項目中城市環(huán)道智能控制系統(tǒng)的實現(xiàn)提