智能交通干道协调控制研究PPT

2、国内外研究状况
美国 盐湖城 可同时控制6个交叉 口的手动控制系统。 1917年 李英等构建了分布式交通信号控 制的概念模型，并对由两个路口 组成的简单交通系统进行了仿真 实验，证明分布式控制方法优于 传统的控制方式 2004年 2005年 承向军等人通过建 立交通信号控制智 能体BDI模型，提 出了一种基于多智 能体的分布式交通 信号协调控制方法。
开题答辩
智能交通干道绿波协调控制技术研究
主 讲 人 ：连浩程 指导老师：赵广磊 完成时间：2016.3.23
目 录
01 02 03 04 05
国内外研究动态与选题的依据和意义 研究的基本内容与拟解决的主要问题 研究步骤、方法及措施 研究工作进度 主要参考文献
一、国内外研究动态与选题的依据和意义
选题的依据与意义
（二）国内外研究状况
智能交通系统
以现代计算机技术、通信技术、电子技术、优化控制技术 为核心的智能交通系统(Intelligent Transportation System，简称ITS)的研究和应用己经成为人们寻求解决城市 交通问题的必然选择。 交通信号控制作为智能交通系统的核心研究内容之一，通 过对城市道路交叉口时间和空间资源的合理配置，使道路资 源得到充分的利用，达到最大程度的交通畅通。 研究干道绿波协调控制将干道上的多个交叉口以一定的方 式联结起来作为研究对象，同时对各个交叉口进行配时方案 设计以保证互相协调，使干道上的行驶车辆获得不停顿的通 行权。
1981年 Little等首次提出了 最大带宽MAXBAND控 制，对于包括n个路 口S1，S2，，，Sn的 城市交通干线，给出 了一组优化的相位差， 使尽可能多的车辆在 设定的速度范围内能 够一次不停的通过交 通干道
二、研究的基本内容与拟解决的主要问题
1、研究的基本内容
1、VISSIM仿真平台配置与应用 2、单交叉口信号灯自适应控制 3、多交叉口协调控制及绿波控制
三、研究步骤、方法及措施
第一步：根据每个交叉口的平面布局和历史流量信息，按照单交叉 口优化配时的方法，确定每一交叉口所需的周期时长和相位放行方案 。以所需周期时长最大的交叉口为关键交叉口，该周期时长为干线周 期时长。 第二步：调整各交叉口间相位差，尽可能使得进入干线的车队经过 每个交叉口时，都在绿相位内。 第三步：根据主次道路上的流量比，计算每个交叉口各相位的绿信 比。 本设计根据某一城市交通干道为研究背景，通过vissim软件进行仿 真，得出该干道的交通数据，之后搭建干道绿波协调控制系统，设计 数据处理的控制算法进行信号灯的控制，测试验证绿波协调控制效果 。 查阅相关资料，总结前人对于智能交通干道绿波协调控制技术研究 成果，在此基础上找到几种比较合适的控制算法，进行试验仿真观察 各自的控制效果，通过比较得出最佳的控制算法。
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四、研究工作进度
1-4周 5-8周
9-11 周
• 查找资料，熟悉智能交通及信号灯控制的相关研究成果
• 在已有的研究结果上，初步提出自己的设计方案 • 逐步完善设计方案，深入分析其性能
12-15 • 仿真试验，结果分析，方法改进 周 16-17 • 撰写论文准备答辩。 周
五、参考文献
[1] JDC Little，MD Kelson , NM Gartner. MAXBAND:A program for setting signals on arteries and triangular networks [J].Transportation ResearchRecord, 1981,795:40-46。 [2] NH Gartner，SF Assmann，F Lasaga． MULTIBAND ： A variable-ba ndwidth arterial progression scheme[J].Transportation Research Record, 1990, 1287:212-222 [3] 李英.多Agent系统及其在预测与智能交通系统中的应用[M].上海：华东 理工大学出版社，2004:141-186 [4] 马楠, 邵春福,赵熠. 基于双向绿波带宽最大化的交叉口信号协调控制优 化. 吉林大学学报,2009,39(2):20-24 [5] 李伟.基于线性规划的干线模糊补偿控制.公路交通科技,2007,24(8):110114 [6] 万绪军，陆化普.线控系统中相位差优化模型的研究.中国公路学报， 2001,14(2):99-102 [7] 高云峰.线控制相位差概率模型研究.公路交通科技，2006,23(8):106109
时 间 差 距离
相 位 差
O ：相位 S ：路口相灯时间与周期长度之比称为绿 信比 绿信比的大小对于疏散交通流和减小交叉路口总等待时间有着举足轻重 的作用。通过合理地分配各车流方向的绿灯时间，可以便各方向停车次 数、等待延误时间减至最小。若设tG，为第i相位的有效绿灯时间，c为 周期长度，则该相位信号的绿信比A为A=tG／c 设计绿波协调控制的常用方法有数解法、图解法、Maxband法以及 Multiband法等。数解法是通过数值计算的方法，寻求最小偏移绿信比， 求解协调控制配时参数; 图解法是通过作图的方法，确定协调控制系统 的公共信号周期与相位差; Maxband法和Multiband法均是通过建立绿波 带宽度的线性规划模型，利用混合整数线性规划方法实现信号配时参数 的优化求解
[8] 常云涛.基于遗传算法的城市干道协调控制.交通运输工程学报,2003, 3(2):106-112 [9] R Li , H Lu．Research of arterial traffic coordinated Fuzzy control model based on genetic algorithm.WCICA ,2006,2:8597-8601 [10] X Li, G Tan,C Chen. Urban arterial road green-wave control based on genetic algorithm.WCICA,2008:3087-3092 [11] 沈国江，孙优贤.城市交通干线递阶模糊控制及其神经网络实现[J].系统 工程理论与实践,2004 ,4(4):100-105 [12] JH Lee，KM Lee，K Seong．Traffic control of intersection group base d on fuzzy logic[A]．Proceedings of International Fuzzy Systems Association World Congress,1999:465-468 [13 ] 承向军，杜鹏，杨肇复，基于多智能体的分布式交通信号协调控制方 法[J]。系统工程理论与实践,2005,25 (8):130-135 [14] LU Kai , XU Jian-Min．Offset model for arterial road coordinate control and its optimization method . China Journal of Highway and Transport， 2008,21(1):15-20
国内外研究状况
1、选题的依据与意义
交通问题是当今世界普遍关注的重要问题之一。随着 近些年来我国经济的快速发展，城市化速度不断加快，交 通问题所带来的严重危害日益影响到人们日常生活与社会 经济的发展，成为城市发展的主要瓶颈之一。 交通问题主要表现为交通供给的缓慢增长和交通需求的 快速增长的矛盾。 传统的解决方法
（2）智能交通干道绿波协调控制方法设计
主要确定的关键参数：周期时长、相位差、绿信比。
相位差：
各信号的绿灯或红灯的起点或中点相对于某一个标准绿灯或红灯的 起始或中点的时间差。 线控系统，相位差优化通常采用的两种设计思路是：（1）最大绿波 带法；（2）最小延误法。其中以最大绿波带为目标的相位差优化方法 主要有图解法和数解法。
2、拟解决的主要问题
（1）所提出的绿波协调控制方法在VISSIM环境下的仿真验证
VISSIM 是由德国 PTV 公司开发的离散的、 随机的、以0.1 s 为时 间步长的交通流仿真系统软件。用以建模和分析各种交通条件下（车道 设置、交通构成、交通信号、公交站点等），城市交通和公共交通的运 行状况，是评价交通工程设计和城市规划方案的有效工具 。
[15] Lu , J Huang , J Xu. An new offset model for arterial road coordinate control and its optimization method . Proceedings of the 26th Chinese control conference , Zhang jiajie,Hunan ,China,July 26-31,2007.College of Traffic and Communication , South China University of Technology,Guangzhou,2007:15-20