摘要
干线协调控制优化设计(绿波控制设计)以提升主干道的车流通行效率、减少停车次数、降低延误为目标，协调主干道上各个交叉口的信号配时为手段，是城市交通管理控制的重要内容。我国的城市主干道兼具交叉口数量类型众多和交叉口间距参差不齐的特点，并且主干道车流分布不均，因而无论是MAXBAND模型算法还是在此基础上的优化算法都难以具体兼顾到主干道不同区段的车流特性，为了解决这个问题，绿波管控的实际实现过程中，对主干道进行分段具有必要性，但是传统的分段绿波控制往往建立在经验分段或饱和交叉口为边界进行的分段，不具有普遍适用性。因此，如何在能够反应交通流特性的基础上建立具有普遍适用性的分段模型，并在道路分段基础上对不同分段采用不同的绿波控制模型方法，对于绿波控制管理措施效果的提升具有重要意义。 本文依托国家自然科学基金重点基金项目《综合交通运输体系一体化交通分析技术》(51878166)，立足我国城市交通发展的现实情况和工程需求，对城市主干道分段模型的构建以及分段绿波控制优化设计进行了深入研究。论文首先分析研究了不同类型交叉口的基础信号配时方案，并建立了相应的流量流向信息表，为后续的道路分段研究和绿波控制优化设计提供支撑。 在流量流向信息表建立完成的基础上，论文提出了城市“核心区”的概念，对城市“核心区”对于主干道上车流的流量流向的吸引效应和发散效应影响进行了分析研究，提出了“单约束道路分段模型”用于道路分段分析，模型具有普遍适用性。对于特定道路，论文采用MATLAB软件进行给定函数的拟合，完成特定道路的分段分析。 分段绿波控制优化设计是在道路分段和基础信号配时分析完成的基础上进行的，论文通过每一分段两个系数的大小对比分析，可确定不同分段的绿波控制优化模型选择。并构建了道路“通行效率”衡量指标函数，作为评价指标。 论文对案例主干道进行了主干道的分段模型拟合，对该案例主干道进行了分段，并在分段基础上进行了分段绿波控制优化设计，得到了各分段对应的绿波控制参数表。论文采用VISSIM仿真，验证了模型的有效性。 最后，论文进行了分段绿波控制优化设计模块的架构设计及数据库更新，以为研究结论与“交运之星TranStarV3.0”的对接提供数据库结构支撑和架构支持。 本文提供的分段绿波控制优化设计方法对于绿波控制管控措施在我国城市主干道的实际落地提供了一种新的着手方式，有助于研究成果在实际工程中的进一步推广。
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