城市快速路交通流采集与控制相关问题研究

城市快速路交通流采集与控制相关问题研究

论文题目: 城市快速路交通流采集与控制相关问题研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 管理科学与工程

作者: 王亮

导师: 王正欧

关键词: 快速路,数据融合,关联性,交通控制

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 快速路是城市道路的最高层次。城市快速路交通流信息采集、融合、交通控制等问题是快速路智能交通管理系统建设中的关键问题。本论文研究了城市快速路交通流采集与控制的相关问题,主要内容如下:1.针对快速路同一检测面上多检测器的交通数据融合问题,论文提出了两种交通数据融合方法,一种是基于NN-FR的数据融合方法,具体为在设计ANFIS置信度判别器基础上,建立了自适应NN-FR信息融合系统。另一种是基于支持向量机的交通数据融合方法,具体采用支持向量机回归理论实现数据融合。论文还对这两种方法做了比较研究,并对某市的某一检测面上的三种检测器所测量的交通数据的融合进行了仿真计算。2.针对快速路交通中不同检测面数据的关联性问题,论文提出了两种不同检测面数据关联性的确定方法。一方面,针对交通数据的非平稳性,提出了一种基于协整理论的不同检测面交通流量数据关联性的确定方法。另一方面,针对交通数据所具有的数据量庞大、有噪声、随机、有复杂的数据结构等特性,提出了一种基于时间序列相似性分析的不同检测面交通流量数据关联性的确定方法。在对交通中不同检测面数据进行关联性研究基础上,论文对检测器布点优化以及检测器状态校验进行了初步探讨研究。3.针对快速路交通控制问题,提出了一种基于递阶协调控制的快速路控制求解算法。在详尽分析适合于快速路交通控制主要方法的基础上,结合大系统递阶控制思想,将快速路整体控制分解为对单一路段的控制,并通过协调层调整各路段的控制策略,以满足道路系统总体的性能要求。此外,对原交通流微观仿真系统进行了改造,使之适应快速路交通控制仿真的需要,并利用该仿真系统对本文提出的控制方法,进行了仿真。4.讨论并建立了快速路交通管理系统框架结构。论文作者结合工作实际,分析了城市快速路交通管理的特点和功能需求,给出了城市快速路管理系统的基本框架结构,为交通管理系统的建立和实施打下了基础。

论文目录:

第一章 绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.1.1 选题背景--城市交通问题

1.1.2 研究意义

1.1.3 研究基础

1.2 研究现状分析

1.2.1 同一检测面上多检测器的交通数据融合研究现状

1.2.2 交通中不同检测面数据的关联性研究现状

1.2.3 快速路交通控制研究现状

1.3 论文主要研究内容与创新点

1.3.1 论文主要研究内容

1.3.2 论文创新点

第二章 基于NN-FR 的同一检测面上多检测器的交通数据融合

2.1 交通数据融合概述

2.1.1 数据融合的概念

2.1.2 数据融合技术的基本方法

2.1.3 交通数据融合

2.2 基于NN-FR 的同一检测面上多检测器的交通数据融合

2.2.1 ANN-FRIFS 系统

2.2.2 ANFIS 置信度判别器设计

2.2.3 ANN-FRIFS 算法

2.3 仿真计算及结果分析

2.3.1 单检测器的置信度判别

2.3.2 各检测器融合权值的确定

2.3.3 加权融合

2.4 本章小结

第三章 基于支持向量机的交通数据融合

3.1 支持向量机理论

3.2 支持向量机回归

3.3 基于支持向量机的交通数据融合的建模与预测

3.4 两种融合方法的比较

3.4.1 ANN-FRIFS 系统的特点

3.4.2 基于SVM 的融合系统的特点

3.5 仿真计算及结果分析

3.5.1 单检测器置信度预测的SVM 回归建模

3.5.2 单检测器置信度实际预测

3.5.3 各检测器融合权值的确定

3.5.4 加权融合

3.6 本章小结

第四章 基于协整理论的交通中检测面数据的时空关联性研究

4.1 交通流关联性分析概述

4.1.1 交通流关联性分析的意义

4.1.2 交通流关联性分析的基本方法

4.2 协整理论

4.2.1 平稳过程与伪回归

4.2.2 协整关系

4.2.3 误差修正模型

4.3 基于协整理论的检测面数据的时空关联性模型

4.3.1 交通流数据的非平稳性

4.3.2 检测面数据的协整检验

4.3.3 检测面数据的时空关联结构分析

4.4 本章小结

第五章 基于时间序列分段线性化描述方法的交通中检测面数据的时空关联性研究

5.1 结构自适应的时间序列的分段线性化描述

5.2 基于分段线性化的时间序列相似性的测量

5.3 基于分段线性化的检测面数据的时空关联性测量

5.4 检测面数据时空关联性模型的应用

5.4.1 检测器布点优化研究

5.4.2 检测器状态校验研究

5.5 本章小结

第六章 基于递阶协调控制的快速路控制方法

6.1 城市快速路及其控制方法概述

6.1.1 城市快速路及其交通管理的特点

6.1.2 快速路的交通控制方法

6.1.3 入口匝道控制方法

6.2 快速路分级递阶协调控制方法

6.2.1 大系统递阶协调算法

6.2.2 快速路的递阶协调控制算法

6.3 系统仿真

6.3.1 仿真原理及流程

6.3.2 仿真的条件及路网结构

6.3.3 仿真结果及分析

6.4 本章小节

第七章 快速路交通管理系统的框架结构

7.1 城市快速路交通管理系统的需求分析及逻辑结构

7.2 快速路交通管理系统的组成及功能

7.3 本章小节

第八章 总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

发布时间: 2006-05-24

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