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绿波协调控制作为城市交通信号控制的重要组成部分,在改善交通拥堵甚至整个城市的交通状况起着至关重要的作用。传统绿波协调信号控制是一种开环控制,无法根据交通需求的变化调整配时方案。而实际路网中不同交叉口其平面几何特性和交通流特性存在一定差异,此时传统绿波协调控制方法并不适用。 本文针对绿波协调控制方法和控制策略评价方法的不足,从基于混合放行的绿波协调控制、动态绿波协调信号控制和半实物仿真评价系统三个方面进行了相关研究,主要研究工作和成果概括如下: 1.针对已有绿波协调控制方法仅适用于单一放行相序的情况,提出了非饱和状态下基于混合放行最大绿波带优化模型的路网协调控制。在现有绿波协调控制基础上,考虑到排队消散时间和放行相序对优化结果的影响,提出了混合放行最大绿波带优化控制方法,在追求双向绿波带最大的同时,兼顾路网内各交叉口的实际需求,使交叉口可以根据自身平面几何特性和交通流特性选取合适的放行相序。同时,考虑到我国城市路网结构复杂性和交通流分布特殊性,根据有无构成回路原则,将复杂路网分为未构成回路的普通干线路网和构成回路的“井”字型路网,给出了基于干线叠加的绿波协调控制方法。 2.针对前述控制方法排队消散时间、放行相序和配时方案固定的缺陷,提出了非饱和情况下的数据驱动交通响应绿波协调信号控制。在前述研究内容的基础上,引入排队消散时间相符度指标、相序相符度指标和行驶速度相符度指标,每隔一个评价周期,利用实时交通流数据计算三个指标,评价当前阶段控制方案的相符度,在相符度不适用的情况下更新控制方案,实现非饱和情况下的数据驱动交通响应绿波协调信号控制。 3.针对现有控制方法中实地观察测试成本高、危险性大以及传统交通仿真软件离线评价脱离现实的缺点,并借鉴交通控制硬件在环技术概念,设计了一种包含交通仿真软件和实际交通信号控制系统的交通控制算法仿真评价系统。系统包括交通仿真模块、控制平台、信号机三个模块,利用VISSIM仿真软件DLL接口的设计思路实现模块之间的通信,以控制平台为控制器,以信号机为执行器,以交通仿真模块为被控对象,构成闭环回路控制,为控制算法和配时方案提供了一种新的评价方法。最后以该仿真评价系统为仿真平台,对前述提出的两种控制方法进行了实例研究,仿真评价两种控制方法的控制效果。