平面交叉口交通控制研究
|
摘要
随着工业的发展、国民经济的增长，人们的生活水平得到很大程度上的改善和提高。工业革命给人类带来便利的同时也给人类增添了不少烦恼。城市的规模在不断的扩大，城市在演变，影响城市发展的基本因素也在演变。虽然现代城市的混乱是机械时代无计划和无秩序的发展造成的，但是目前机动车的增长，交通设施建设滞后以及管理措施不够完善等原因，致使道路交叉路口的交通堵塞现象日趋严重，从而影响到城市路网通行能力的发挥，车辆在道路交叉路口处反复地分流、合流及交叉，交通状况复杂，道路交叉路口是制约城市道路交通功能的瓶颈，城市道路交通堵塞是影响我国城市发展的一个重要因素。
本论文在分析国内交通现状的基础上，论述了交叉口信号的评价指标、系统组成原理以及交叉口信号控制的常用方法；通过深入研究粗集理论的特性，分析平面交叉口安全性、通行能力和车辆延误对评价影响的程度，采用粗集理论控制方法来控制平面交叉口信号灯，试图找到科学有效解决混合交通环境下交叉口拥堵问题的方法，为混合交通环境下交叉口渠化设计和信号配时设计及方案评价提供理论依据。
最后通过仿真手段来模拟交叉口运行状况。仿真程序主要由四个线程组成。绘制静态道路图线程(描述交叉口处的几何线形和标志)、绘制信号灯线程(通过粗集理论对信号的服务水平进行分类来确定合适的绿信比)、车辆产生线程、车辆更新线程。
With industrial development and economic growth, people's living standard has been substantially improved. The industrial revolution brought convenience to mankind but simultaneously led to many troubles. As its result, the size of the city continues to expand and with the evolution of cities, the essential elements, which affect cities' development, also evolve. The confusion of modern cities is resulted by the unplanned and disorderly development of the machinery age, concretely, it is the growth of vehicle, the defectiveness of construction of transport facilities, the faultiness of management measures and other effectors that led to the increasingly serious traffic congestion at the crossroads, thereby impairing the performance of city road net's transportations. And it is the repeated diffluence, confluence and interflow of vehicles on the road crossing that leads to the complex traffic situations, thus, the crossing is the bottleneck that hinders urban traffic function. And, consequently, the urban traffic jam is an important factor impeding the development of Chinese cities
Based on the analysis of domestic traffic situation, this paper has discussed intersection's signal valuation index, system composed principle and intersection's signal control method. And through further studying the characteristic of rough set theory, it analysis the influence of road intersection safety, capacity and vehicle delay to the evaluation. Then, it uses rough set theory to control road intersection signal lamp and tries to find a scientific and effective solution to solve the traffic jam problem in the mixed traffic environment. Consequently, it can provide theory basis to intersection's canal melts design, signal timing match design and scheme evaluation in the mixed traffic environment.
Finally, this paper simulates the intersection's working conditions by simulation. The simulation procedure is mainly composed of four threads: the drawing static road line thread which describes intersection's geometry shape and traffic flag, the drawing signal lamp thread which decides the green signal proportion by classifying signal service level according to the rough set theory, the vehicle producing thread and the vehicle updating thread.
本论文在分析国内交通现状的基础上，论述了交叉口信号的评价指标、系统组成原理以及交叉口信号控制的常用方法；通过深入研究粗集理论的特性，分析平面交叉口安全性、通行能力和车辆延误对评价影响的程度，采用粗集理论控制方法来控制平面交叉口信号灯，试图找到科学有效解决混合交通环境下交叉口拥堵问题的方法，为混合交通环境下交叉口渠化设计和信号配时设计及方案评价提供理论依据。
最后通过仿真手段来模拟交叉口运行状况。仿真程序主要由四个线程组成。绘制静态道路图线程(描述交叉口处的几何线形和标志)、绘制信号灯线程(通过粗集理论对信号的服务水平进行分类来确定合适的绿信比)、车辆产生线程、车辆更新线程。
With industrial development and economic growth, people's living standard has been substantially improved. The industrial revolution brought convenience to mankind but simultaneously led to many troubles. As its result, the size of the city continues to expand and with the evolution of cities, the essential elements, which affect cities' development, also evolve. The confusion of modern cities is resulted by the unplanned and disorderly development of the machinery age, concretely, it is the growth of vehicle, the defectiveness of construction of transport facilities, the faultiness of management measures and other effectors that led to the increasingly serious traffic congestion at the crossroads, thereby impairing the performance of city road net's transportations. And it is the repeated diffluence, confluence and interflow of vehicles on the road crossing that leads to the complex traffic situations, thus, the crossing is the bottleneck that hinders urban traffic function. And, consequently, the urban traffic jam is an important factor impeding the development of Chinese cities
Based on the analysis of domestic traffic situation, this paper has discussed intersection's signal valuation index, system composed principle and intersection's signal control method. And through further studying the characteristic of rough set theory, it analysis the influence of road intersection safety, capacity and vehicle delay to the evaluation. Then, it uses rough set theory to control road intersection signal lamp and tries to find a scientific and effective solution to solve the traffic jam problem in the mixed traffic environment. Consequently, it can provide theory basis to intersection's canal melts design, signal timing match design and scheme evaluation in the mixed traffic environment.
Finally, this paper simulates the intersection's working conditions by simulation. The simulation procedure is mainly composed of four threads: the drawing static road line thread which describes intersection's geometry shape and traffic flag, the drawing signal lamp thread which decides the green signal proportion by classifying signal service level according to the rough set theory, the vehicle producing thread and the vehicle updating thread.
引文
[1] 钱大琳，魏丽英，朱茵．信号交叉口混合交通微观仿真理论和方法．中国铁道出版社2006．6
[2] 杨佩昆，张树升编．交通管理与控制，人民交通出版社，1993．9
[3] 全永燊著，城市交通控制．人民交通出版社．1989．3
[4] 李克平译，交通信号控制指南——德国现行规范(RiLSA)[德]道路与交通工程研究学会编．中国工业出版社2006．5
[5] 刘智勇 著．智能交通控制理论及其应用．科学出版社2003．8
[6] 金键，张殿业，陈刚，姜克锦．编著 中国铁道出版社 2006．4
[7] 安实，王健，徐业国，李静 著．科学出版社 2005．8
[8] 史忠科，黄辉先，曲仕茹，陈小峰著．交通控制系统导论 科学出版社2003．6
[9] 张起森，张亚平，编著．道路通行能力分析 人民交通出版社 2002．7
[10] [瑞典]克列斯特，海顿 编著．张苏翻译 交通冲突技术 西南交通大学出版社1994．9
[11] 胡涛编著Visual C++．net编程技术体验，电子工业出版社 2003．7
[12] 胡海生，李升亮 编著．Visual C++6．0编程学习捷径 清华大学出版社2003．10
[13] 李兰友 编著．Visual C++．net图形图像编程 电子工业出版社 2002．1
[14] 盛骤，谢式千，潘承毅 编著．高等教育出版社 2001．9
[15] 张智勇，荣建，任福田 编著 跟车模型研究综述 公路交通科技2004．8
[16] 孙智勇，荣建．信号交叉口人行横道处的行人可接受间隙研究[J]．公路交通科技，2004．11．
[17] 裴玉龙，张亚平 编著．道路交通系统仿真 人民交通出版社 2004．9
[18] 翟润平，周彤梅 编著．道路交通控制原理及应用 中国人民公安大学出版社 2002．2
[19] 刘运通，石建军，熊辉编著．周伟 主审 交通系统仿真技术 人民交通出版社2002．9
[20] 黄卫 著 高速公路数据库应用技术 科学出版社 2002．6
[21] 姜桂艳 著 道路交通状态判别技术与应用 人民交通出版社 2004．11
[22]董国良 著 建设汽车时代真正紧凑型不堵车城市理论和方法 中国建筑出版社 2004．6
[23]孙山泽 编著 抽样调查 北京大学出版社 2004．2
[24]赵选民 徐伟 师义民 秦超英 编 科学出版社 2002．9
[25]魏振军 主编 王吉利 主审 马克威(Markway)软件与统计分析教程 中国统计出版社 2005．9
[26]刘伟 基于粗集的连续属性离散化方法[J]．吉林师范大学学报(自然科学版)，2006，(04)
[27]田学全，舒兰．基于自组织特征映射的属性离散化方法[J]．四川师范大学学报(自然科学版)，2005，(04)
[28]谢宏，程浩忠，牛东晓．基于信息熵的粗糙集连续属性离散化算法[J]．计算机学报，2005，(09)
[29]岳晓冬，胡建龙，李德玉．线性存储的MD-离散化方法[J]．山西大学学报(自然科学版)，2006，(02)
[30]于锟，刘知贵，黄正良．粗糙集理论应用中的离散化方法综述[J]．西南科技大学学报，2005，(04)
[31]朱小飞，卓丽霞，彭建华．一种基于分布特征的连续属性离散化方法[J]．西南师范大学学报(自然科学版)，2006，(02)
[32]侯明超．摩托化行军计算机模拟系统研究[D]西安电子科技大学，2005．
[33]高云峰．城市主干道线控制优化与模拟研究[D]长安大学，2002．
[34]刘岩．车辆跟驰模型研究[D]大连交通大学，2006．
[35]王国华．信号控制交叉口混合交通流特性研究[D]吉林大学，2004．
[36]杨紫松．信号交叉口自行车交通组织方法研究[D]哈尔滨工业大学，2006．
[37]Z.Pawlak.Rough.Set [J].International ,Journal of Computer and Information Science, 1982, 11 (5):341—356.
[38]Z.Pawlak.Rough classification International ,Journal of Man-Machine Studies, 20 (1984):469-483.
[39]Z.Pawlak.Rough Set: Theoretical Aspects of Reasoning about Data [M].Boston:Kluwer Academic Publishe粗集, 1991.
[40]Z.Pawlak, Rough set, Communications of ACM, 38(11): 89-95,1995.
[41]Z.Pawlak, Rough set: theoretical aspects of reasoning about data, Dordrecht: Academic Publishers, 1991.
[42]Pawlak Z.On Rough Relations by Zdzislaw PAWLAK.Computer and Information Science
[43]Pawlak Z.Rough set theory and its applications to data analysis.Cybernetics and Systems:An International Journal, 29(1998):661～688
[44]Ziarko W(Ed.).Rough sets, fuzzy sets and knowledge discovery.Lodon: Spinger, Verlag, 1994
[45]荆便顺．道路交通控制工程．人民交通出版社，1995
[46]陆化普．城市交通现代化管理．人民交通出版社，1999
[47]Gerlough D．LHuber M．J．·交通流理论，蒋瑾 任福田译，人民交通出版社，1983
[48]李小俊．平面交叉口通行能力及行车延误的仿真研究．西安公路交通大学硕士论文，1996
[49]石建军等．道路交通系统动态图形仿真的研究．中国交通工程，1994p21～p24．
[50]刘清．Rough集理论及Rough集推理[M]．北京：科学出版社，2001
[2] 杨佩昆，张树升编．交通管理与控制，人民交通出版社，1993．9
[3] 全永燊著，城市交通控制．人民交通出版社．1989．3
[4] 李克平译，交通信号控制指南——德国现行规范(RiLSA)[德]道路与交通工程研究学会编．中国工业出版社2006．5
[5] 刘智勇 著．智能交通控制理论及其应用．科学出版社2003．8
[6] 金键，张殿业，陈刚，姜克锦．编著 中国铁道出版社 2006．4
[7] 安实，王健，徐业国，李静 著．科学出版社 2005．8
[8] 史忠科，黄辉先，曲仕茹，陈小峰著．交通控制系统导论 科学出版社2003．6
[9] 张起森，张亚平，编著．道路通行能力分析 人民交通出版社 2002．7
[10] [瑞典]克列斯特，海顿 编著．张苏翻译 交通冲突技术 西南交通大学出版社1994．9
[11] 胡涛编著Visual C++．net编程技术体验，电子工业出版社 2003．7
[12] 胡海生，李升亮 编著．Visual C++6．0编程学习捷径 清华大学出版社2003．10
[13] 李兰友 编著．Visual C++．net图形图像编程 电子工业出版社 2002．1
[14] 盛骤，谢式千，潘承毅 编著．高等教育出版社 2001．9
[15] 张智勇，荣建，任福田 编著 跟车模型研究综述 公路交通科技2004．8
[16] 孙智勇，荣建．信号交叉口人行横道处的行人可接受间隙研究[J]．公路交通科技，2004．11．
[17] 裴玉龙，张亚平 编著．道路交通系统仿真 人民交通出版社 2004．9
[18] 翟润平，周彤梅 编著．道路交通控制原理及应用 中国人民公安大学出版社 2002．2
[19] 刘运通，石建军，熊辉编著．周伟 主审 交通系统仿真技术 人民交通出版社2002．9
[20] 黄卫 著 高速公路数据库应用技术 科学出版社 2002．6
[21] 姜桂艳 著 道路交通状态判别技术与应用 人民交通出版社 2004．11
[22]董国良 著 建设汽车时代真正紧凑型不堵车城市理论和方法 中国建筑出版社 2004．6
[23]孙山泽 编著 抽样调查 北京大学出版社 2004．2
[24]赵选民 徐伟 师义民 秦超英 编 科学出版社 2002．9
[25]魏振军 主编 王吉利 主审 马克威(Markway)软件与统计分析教程 中国统计出版社 2005．9
[26]刘伟 基于粗集的连续属性离散化方法[J]．吉林师范大学学报(自然科学版)，2006，(04)
[27]田学全，舒兰．基于自组织特征映射的属性离散化方法[J]．四川师范大学学报(自然科学版)，2005，(04)
[28]谢宏，程浩忠，牛东晓．基于信息熵的粗糙集连续属性离散化算法[J]．计算机学报，2005，(09)
[29]岳晓冬，胡建龙，李德玉．线性存储的MD-离散化方法[J]．山西大学学报(自然科学版)，2006，(02)
[30]于锟，刘知贵，黄正良．粗糙集理论应用中的离散化方法综述[J]．西南科技大学学报，2005，(04)
[31]朱小飞，卓丽霞，彭建华．一种基于分布特征的连续属性离散化方法[J]．西南师范大学学报(自然科学版)，2006，(02)
[32]侯明超．摩托化行军计算机模拟系统研究[D]西安电子科技大学，2005．
[33]高云峰．城市主干道线控制优化与模拟研究[D]长安大学，2002．
[34]刘岩．车辆跟驰模型研究[D]大连交通大学，2006．
[35]王国华．信号控制交叉口混合交通流特性研究[D]吉林大学，2004．
[36]杨紫松．信号交叉口自行车交通组织方法研究[D]哈尔滨工业大学，2006．
[37]Z.Pawlak.Rough.Set [J].International ,Journal of Computer and Information Science, 1982, 11 (5):341—356.
[38]Z.Pawlak.Rough classification International ,Journal of Man-Machine Studies, 20 (1984):469-483.
[39]Z.Pawlak.Rough Set: Theoretical Aspects of Reasoning about Data [M].Boston:Kluwer Academic Publishe粗集, 1991.
[40]Z.Pawlak, Rough set, Communications of ACM, 38(11): 89-95,1995.
[41]Z.Pawlak, Rough set: theoretical aspects of reasoning about data, Dordrecht: Academic Publishers, 1991.
[42]Pawlak Z.On Rough Relations by Zdzislaw PAWLAK.Computer and Information Science
[43]Pawlak Z.Rough set theory and its applications to data analysis.Cybernetics and Systems:An International Journal, 29(1998):661～688
[44]Ziarko W(Ed.).Rough sets, fuzzy sets and knowledge discovery.Lodon: Spinger, Verlag, 1994
[45]荆便顺．道路交通控制工程．人民交通出版社，1995
[46]陆化普．城市交通现代化管理．人民交通出版社，1999
[47]Gerlough D．LHuber M．J．·交通流理论，蒋瑾 任福田译，人民交通出版社，1983
[48]李小俊．平面交叉口通行能力及行车延误的仿真研究．西安公路交通大学硕士论文，1996
[49]石建军等．道路交通系统动态图形仿真的研究．中国交通工程，1994p21～p24．
[50]刘清．Rough集理论及Rough集推理[M]．北京：科学出版社，2001