城市干线交通流仿真研究及软件设计

论文题目: 城市干线交通流仿真研究及软件设计

论文类型: 硕士论文

论文专业: 交通信息工程及控制

作者: 朱晓燕

导师: 柴干

关键词: 城市干线,交通仿真,干线信号协调控制,软件设计,模型研究

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 城市交通系统是一个随机的、复杂的大系统,难以在现实交通环境中对其进行反复的建模与控制研究,所以应用计算机技术进行交通仿真就成了一种很有效的技术手段。利用交通仿真,可以逼真地仿真交通流的各种交通现象,深入地分析各类交通特性,为有效地进行交通规划、交通组织与管理提供一个直观、高效、灵活的实验和测试平台。而且通过仿真的方法,可以实时再现城市局部的交通流现象,通过多次仿真运行优化其控制参数,为交通组织管理提供决策依据。因此,交通仿真在城市交通控制方面的研究有很大的应用前景。本文在单个交叉口信号控制仿真与评估研究的基础上,针对城市干线交通流进行仿真研究,并开发了干线交通流仿真软件。本文详细论述了软件的模型研究、设计思想及应用实例。论文首先介绍了仿真技术在交通领域的应用,以及干线仿真的国内外发展现状,并给出了本文的研究内容和重点。其次介绍了干线交通信号协调控制的应用条件、控制方式,并在此基础上,研究和提出了两种干线优化控制的方法。城市干线交通流仿真软件的模型研究是本文的重点之一。根据软件结构设计思想,该软件由六个模型构成,即数据采集与转换模型、道路描述模型、车辆生成模型、交通控制模型、车辆运行模型、评价分析模型。本论文详细研究了各个模型的作用、机理及在软件中的应用,并且针对干线信号控制研究和改进了换车道算法和避车算法。本论文以无锡市道路交通信号控制仿真科研项目为背景,以无锡市中山路-人民路、中山路-崇宁路两个相邻交叉口为例,论述了城市干线交通流仿真软件的实际应用。软件利用微观交通流仿真技术和计算机动画技术详细实现了干线交通流的运行状况,并且通过对话框的方式,开放若干参数供用户方便的修改交通参数及控制方案参数。软件在仿真的同时,计算干线车辆运行的各项评价指标,最终给出最优干线控制的推荐方案。最后,本文对研究成果进行了总结,并在城市干线交通流仿真研究取得初步成果的基础上提出了城市交通仿真的进一步研究方向。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 城市交通现状及有效的解决措施

1.1.2 仿真技术在交通领域的应用

1.2 国内外研究发展状况

1.2.1 国外研究发展状况

1.2.2 国内研究发展状况

1.3 研究内容及研究重点

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 研究技术路线

1.3.3 研究重点

第二章 城市干线交通信号协调控制

2.1 概述

2.2 选用干线协调控制的条件

2.3 城市干线交通信号协调控制方式

2.3.1 定时式干线交通信号协调控制

2.3.1.1 定时式干线信号协调控制系统简介

2.3.1.2 定时式干线信号协调控制具体配时设计原理

2.3.2 感应式干线交通信号协调控制

2.4 城市干线交通信号优化控制研究

2.4.1 基于WEBSTER理论改进的干线配时优化方法

2.4.2 基于遗传算法改进的干线配时优化方法

第三章 城市干线仿真基本模型的建立

3.1 模型概述

3.2 数据采集与转换模型

3.3 道路描述模型

3.4 车辆生成模型

3.4.1 车辆到达分布模型

3.4.2 车型分布、流向分布、车色分布模型

3.4.3 车道选择模型

3.4.4 车辆描述模型

3.5 交通控制模型

3.5.1 交通控制方案描述模型

3.5.2 交通管理方案描述模型

3.6 车辆运行模型

3.6.1 运行轨迹模型

3.6.1.1 新增车辆初始位置

3.6.1.2 直行车辆轨迹变化关系

3.6.1.3 转弯车辆轨迹变化关系

3.6.2 车辆动力特性模型

3.6.3 自由行驶模型

3.6.3.1 期望车速模型

3.6.3.2 自由行驶模型

3.6.4 跟车行驶模型

3.6.5 换车道模型

3.6.6 超车模型

3.6.7 交叉口区域车辆行驶模型

3.6.8 避车模型

3.6.8.1 确定冲突点坐标

3.6.8.2 避车算法一

3.6.8.3 避车算法二

3.7 评价分析模型

3.7.1 单项评价指标

3.7.1.1 饱和度

3.7.1.2 平均延误

3.7.1.3 最大排队长度

3.7.1.4 平均停车率

3.7.1.5 燃油消耗

3.7.2 综合评价

第四章 城市干线仿真软件设计

4.1 开发环境

4.1.1 软件环境

4.1.2 硬件环境

4.2 软件设计思想

4.3 软件体系结构

4.3.1 总体框架

4.3.2 软件程序的构成

4.4 软件设计主流程

第五章 城市干线仿真软件应用实例

5.1 应用实例参数调查

5.1.1 干线道路几何条件和渠化现状

5.1.2 干线信号控制方案

5.1.3 干线各路口交通流量、流向及车型比例

5.1.4 干线车速调查

5.2 应用实例信号控制配时方案计算

5.3 城市干线仿真软件应用实例界面

5.4 城市干线仿真软件使用步骤及说明

5.5 交通参数对话框

5.6 干线信号控制方案对话框

5.7 干线仿真软件运行

5.8 干线仿真结果评估对话框

5.9 干线信号配时方案比选对话框

第六章 结论与展望

6.1 研究成果

6.2 未来展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参与的科研项目与论文发表情况

详细摘要

江苏省优秀硕士学位论文推荐表

发布时间: 2007-06-11

参考文献

• [1].基于实时交通流的大窑湾港区干线协调控制研究[D]. 刘梦露.大连海事大学2015
• [2].干线协调控制的研究与设计[D]. 仇东华.中国科学技术大学2009
• [3].基于干线叠加的区域信号协调方法研究[D]. 陈利刚.吉林大学2013
• [4].干线协调控制系统子区划分问题研究[D]. 李康.兰州交通大学2016
• [5].流量不对称信号交叉口干线协调控制方法研究[D]. 张亮.武汉理工大学2009
• [6].基于遗传算法的城市干线交通信号协调控制研究[D]. 王东.长安大学2010
• [7].城市干线信号协调控制方法研究[D]. 胥勇.大连理工大学2009
• [8].带型城市道路干线系统特征与指标研究[D]. 赵洪彬.中国城市规划设计研究院2014
• [9].城市干线交通信号协调控制优化与仿真研究[D]. 贺冰花.长安大学2014
• [10].基于敏感度分析的干线公交优先策略研究[D]. 郑凯戎.东南大学2015

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• [3].VISSIM交通仿真适用性研究[D]. 王志彪.北京交通大学2007
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• [5].城市主干道交通流微观仿真研究[D]. 袁晓华.西南交通大学2005
• [6].城市交通干线交叉口间递阶模糊神经控制算法的仿真研究[D]. 马健.河海大学2006
• [7].城市信号交叉口交通流仿真研究[D]. 徐彦.华中科技大学2005
• [8].基于面向对象的平面交叉口动态交通仿真[D]. 张玉梅.西北工业大学2006
• [9].城市道路交叉口的交通流仿真研究[D]. 白立岗.长安大学2004
• [10].城市主干道线控制优化与模拟研究[D]. 高云峰.长安大学2002

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