基于VC的多支叉口信号控制仿真及控制效果评价

论文摘要

随着我国经济的高速发展,汽车数量急剧增加,导致城市已有的道路远不能满足经济发展的需要,交通状况日益恶化。城市交通问题已成为制约城市经济发展的重要因素之一。交叉口作为道路通行能力的瓶颈和交通事故的多发地,通常给人们的出行带来很大的困扰。为此,对交叉口实行科学管理和评估,充分发挥其通行能力,保障用路者的安全,是解决城市交通问题的有效途径。本文将依据面向对象的软件开发思想,以Visual C++ 6.0为开发平台,运用ADO数据库技术,构建一套多交叉口信号控制动态仿真系统。此系统基本具备了静态路网背景的构建、车辆行驶的动态演示、信号控制评价参数的统计以及开放式交通方案输入等功能。具体内容如下:（1）首先,依据面向对象的开发思想对该系统进行需求分析设计、对象模型设计和系统结构设计;用户可以通过仿真界面直观地观察交通信号灯状态和车辆的实时动态显示。（2）其次,对系统整体仿真模型和车辆行驶所遵循的数学模型进行详细阐述。并选定和改进此系统交通流的仿真模型如:路网描述模型、信号灯产生和控制模型、车辆产生模型、车辆自由行驶和跟驰模型等。然后将这些交通模型有机地结合起来,编制个模型的实现模块,确定系统仿真方法。（3）再次,通过仿真实验,对系统功能进行测试分析,同时也验证了模型算法实现的可行性和模拟的逼真度,并给出了仿真条件下交叉口通行能力、饱和度、平均车辆延误等性能指标,为评价多交叉口信号控制效果提供可行的有效途径。（4）最后,提出了一种新的实现双向绿波控制的方法对信号配时方案进行优化,通过仿真系统实时逼真地模拟出来,并对优化前后的信号配时参数和评价指标进行对比。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 本课题的研究目的和意义
• 1.3 交通仿真技术
• 1.3.1 计算机仿真概述
• 1.3.2 交通仿真概述
• 1.4 交通微观仿真技术研究现状
• 1.4.1 国外现状
• 1.4.2 国内现状
• 1.5 本文完成的主要工作
• 第二章 多交叉口信号控制仿真系统的总体设计
• 2.1 系统的需求分析
• 2.2 系统的开发语言和环境平台
• 2.3 系统总体设计思路
• 2.3.1 系统主要功能模块
• 2.3.2 系统总体设计
• 2.4 系统的仿真流程
• 2.5 系统的数据管理
• 第三章 道路交叉口仿真模型的建立
• 3.1 道路交叉口仿真模型整体构造
• 3.2 交叉口仿真模型中的数学模型
• 3.2.1 车辆产生模型
• 3.2.2 车辆加减速模型
• 3.2.3 车辆自由行驶模型
• 3.2.4 车辆跟驰模型
• 3.3 车辆通过交叉口的数学模型
• 3.3.1 停车排队模型
• 3.3.2 排队消散模型
• 第四章 多交叉口信号控制仿真系统程序设计与实现
• 4.1 软件编程的具体实现过程
• 4.2 软件中对象类设计
• 4.3 路网参数获取
• 4.4 静态路网绘制模块
• 4.5 动态仿真模块
• 4.5.1 信号灯控制模块
• 4.5.2 车辆产生模块
• 4.5.3 车辆更新模块
• 4.6 数据显示模块
• 4.7 评价指标分析模块
• 第五章 绿波信号控制仿真系统程序设计与实现
• 5.1 交叉口信号控制的基本类型
• 5.1.1 单点控制方式
• 5.1.2 干线协调控制方式
• 5.1.3 区域协调控制方式
• 5.2 双向定时式线控的三种协调方式
• 5.3 单向绿波信号控制仿真
• 5.3.1 交通控制基本术语
• 5.3.2 单向绿波控制相位差的实现方法
• 5.3.3 仿真具体实现
• 5.4 双向绿波带信号控制仿真
• 5.4.1 双向绿波控制相位差的实现方法
• 5.4.2 仿真具体实现
• 5.5 仿真结果分析与评价
• 第六章 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 进一步展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 程序仿真流程及仿真图
• 附录 B 单向绿波信号控制仿真界面
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果