交通信号控制战略方案选择研究

论文摘要

随着城市化进程的逐步加快,城市道路交通问题己经成为中国各大城市共同面对的难题。而交叉口作为城市道路的交汇点,在道路网和交通流中起着十分重要的作用。如何充分利用现有的道路资源,通过科学合理的交通控制手段进行战略选择,最大限度的提高信号交叉口的通过能力、降低延迟时间一直是交通工程领域重要的研究课题。在诸多交通控制手段中,交通信号控制是最简单直接有效的办法之一。本文以交通控制系统中的战略选择为方向,着重研究了交通信号控制方案的战略选择并进行实例验证,同时与已经完成的嵌入式智能信号机软件系统相结合,初步形成一套交通信号控制战略方案选择理论。首先对城市交通信号控制系统进行简要概述,指出对交叉口科学的控制管理是交通系统的重要研究课题,是保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行能力的重要措施,而交通信号控制又是交叉口控制最主要的方面;然后,介绍了交通信号控制的基本理论和方法,着重介绍了交通信号控制中的基本参数,交通流特性描述参数和评价参数,并总结了几种典型的交通信号控制系统,各自给出其系统评述;接着,提出了交通控制系统中的战略方案选择的概念,给出了战略选择的定义和内容,分析了其必要性,并提出了交通控制中三种常见的战略选择应用,各自详细论述了其不同要求的战略选择;随后,着重研究了单路口信号控制方式的战略选择问题,分析了两种经典信号控制方式的区别并以此为基础对其进行战略选择的实例验证,提出了基于流量比进行交通信号控制方式的战略选择,描绘出战略选择参考图;最后,介绍了基于ARM核心的嵌入式Linux智能信号机,分析了其软硬件系统,并研究了智能信号机软件控制方式的战略选择和定时控制多时段方案的战略选择。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 交通信号控制的目的和研究意义
• 1.2 城市交通信号控制的概况
• 1.2.1 交通信号控制系统发展简史
• 1.2.2 我国交通信号控制系统概况
• 1.2.3 交通控制系统目前存在问题
• 1.2.4 交通信号控制系统与智能交通系统
• 1.3 全文结构
• 第二章 交通控制系统的基本理论和方法
• 2.1 交通信号控制基本参数
• 2.1.1 周期时长
• 2.1.2 绿信比
• 2.1.3 相位和相位差
• 2.2 交通流特性描述参数和评价参数
• 2.2.1 交通流基本参数
• 2.2.2 交通评价指标函数
• 2.3 典型的交通信号控制系统
• 2.3.1 TRANSYT 系统
• 2.3.2 SCOOT 系统
• 2.3.3 SCATS 系统
• 第三章 交通控制系统中的战略方案选择
• 3.1 交通控制系统概述
• 3.1.1 交通控制系统
• 3.1.2 交通控制系统的特点
• 3.2 交通控制战略选择的意义及内容
• 3.2.1 交通控制战略选择的意义
• 3.2.2 交通控制战略选择的定义和内容
• 3.2.3 战略方案选择与一般方案选择的区别
• 3.2.4 交通控制系统目标的战略选择
• 3.3 交通信号控制类型的战略选择
• 3.4 交通控制子区划分的战略选择
• 3.5 交通控制与诱导系统协同模式的战略选择
• 第四章 单路口交通信号控制的战略选择
• 4.1 单路口信号控制方式综述
• 4.1.1 定时控制
• 4.1.2 感应式控制
• 4.2 通行能力与流量比
• 4.3 基于流量比的信号控制方式战略选择
• 4.4 战略选择参考图
• 4.4.1 路口信号周期时长的计算
• 4.4.2 路口延误时间的计算
• 4.4.3 实例数据分析
• 第五章 路口智能信号机的战略选择
• 5.1 路口智能信号机实现战略选择的意义
• 5.2 路口智能信号机的硬件系统
• 5.2.1 基于ARM 处理器的嵌入式Linux 平台
• 5.2.2 硬件体系
• 5.3 路口智能信号机软件系统
• 5.3.1 软件系统架构
• 5.3.2 软件功能特点
• 5.4 智能信号机中的战略选择
• 5.4.1 智能信号机战略选择控制方式
• 5.4.2 定时多时段方案的战略选择
• 总结与展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢