开 题 答 辩主讲人：连浩程指导老师：赵广磊完成时间：2016.3.23智能交通干道绿波协调控制技术研究目录01国内外研究动态与选题的依据和意义02研究的基本内容与拟解决的主要问题03 研究步骤、方法及措施04 研究工作进度05 主要参考文献一、一、国内外研究动态国内外研究动态与与选题的依据和意义选题的依据和意义选题的依据与意义国内外研究状况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。传统的解决方法传统的解决方法 交通问题主要表现为交通供给的缓慢增长和交通需求的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快速增长的矛盾。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。（二）国内外研究状况 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1981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。2005年二、二、研究的基本内容研究的基本内容与与拟解决的主要问题拟解决的主要问题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 1、研究的基本内容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（2）智能交通干道绿波协调控制方法设计 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 。 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。时间差相位差距离线控系统，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。O ：相位S ：路口相距V ：车辆行驶速度绿信比在一个信号周期中，给相位的有效绿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=tGc 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。四、研究工作进度1-4周查找资料，熟悉智能交通及信号灯控制的相关研究成果5-8周在已有的研究结果上，初步提出自己的设计方案12-15周逐步完善设计方案，深入分析其性能16-17周仿真试验，结果分析，方法改进9-11周撰写论文准备答辩。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 schemeJ.Transportation Research Record, 1990, 1287:212-2223 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，2004:141-1864 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):20-245 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):110-114 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):106-1098 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):106-1129 R Li , H LuResearch of arterial traffic coordinated Fuzzy control model based on genetic algorithm.WCICA ,2006,2:8597-860110 X Li, G Tan,C Chen. Urban arterial road green-wave control based on genetic algorithm.WCICA,2008:3087-309211 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):100-10512 JH Lee，KM Lee，K SeongTraffic control of intersection group base d on fuzzy logicAProceedings of International Fuzzy Systems Association World Congress,1999:465-46813 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):130-13514 LU Kai , XU Jian-MinOffset model for arterial road coordinate control and its optimization method . China Journal of Highway and Transport，2008,21(1):15-2015 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谢谢观看