基于元胞自动机的信号控制环形交叉口交通流模型与优化控制方法研究

Under the background of increasing traffic congestion, as Bottleneck nodes of urban traffic network, the study of traffic flow characteristics and optimal control of the signalized roundabouts is particularly urgent. To perform fine control of signalized roundabout, this project employs systems theory to investigate driving behavior characteristics, analysis applicable conditions of control mode, and optimize its control parameters by considering the operating mechanism of signalized roundabouts. First of all, the driving behavior characteristics under the combined action of signal and the operating mechanism of roundabouts are revealed through the processing and analysis of the field data; then ,according to driving behavior characteristics under the entering, marching, Stagnating and disturbance, the traffic flow models are established based on cellular automaton; Finally, optimal control mode is developed, and its control parameters based on cell transmission model and optimization method is also proposed. This project can enrich the traffic flow theory, and give some instructions to scientific and efficient practice of signalized roundabouts control.

交通拥堵日益加剧的背景下，信号控制环形交叉口作为城市交通瓶颈节点，其交通流特性与优化控制方法研究显得尤为迫切。本项目针对信控环交运行机制，结合系统科学相关理论，对信控环交驾驶行为特征进行刻画，基于元胞自动机分析信控环交控制模式的适用条件，通过控制模式及其控制参数的优化实现信控环交的精细化控制。首先，通过实测数据的处理与分析揭示在信号控制与环交运行机制共同作用下的驾驶行为特征；其次，针对信控环交下车流在入环启动、环道行进与异常干扰情况下的驾驶行为特征，建立基于元胞自动机模型的信控环交交通流模型，通过数值模拟对控制模式与信控环交的交通流特性相互作用机理进行分析；最后，提出适用于信控环交的优化控制模式，采用元胞传输模型与最优化方法对控制参数进行优化。本项目能丰富交通流理论研究体系，对科学高效的信控环交管控实践具有指导及借鉴意义。

交通拥堵日益加剧的背景下，信号控制环形交叉口作为城市交通瓶颈节点，其交通流特性与优化控制方法研究显得尤为迫切。本项目针对信控环交运行机制，结合系统科学相关理论，对信控环交驾驶行为特征进行刻画，基于元胞自动机分析信控环交控制模式的适用条件，通过控制模式及其控制参数的优化实现信控环交的精细化控制。.首先，通过实测数据的处理与分析揭示在信号控制与环交运行机制共同作用下的驾驶行为特征；其次，针对信控环交下车流在入环启动、环道行进与异常干扰情况下的驾驶行为特征，建立基于元胞自动机模型的信控环交交通流模型，通过数值模拟对控制模式与信控环交的交通流特性相互作用机理进行分析；最后，提出适用于信控环交的优化控制模式，采用元胞传输模型与最优化方法对控制参数进行优化。本项目能丰富交通流理论研究体系，对科学高效的信控环交管控实践具有指导及借鉴意义。