面向中小城市的交通控制方法研究

面临城市化和机动化的双重挑战，中小城市的交通问题日益突出。中小城市在城市结构、交通特性上与大城市存在着较大差异，针对中小城市交通系统的建模、控制与优化已成为控制界和交通工程界的研究热点和难点，也是国家自然科学基金鼓励资助的研究方向。本项目研究面向中小城市的交通控制技术，主要包括：1. 研究面向中小城市的基于短时交通流预测的自适应潮汐交通流干预信号控制方法。通过对市区主干道和城郊出入关键路口的有效控制，实现"堵点外移、时间换空间"的中小城市交通战略控制思想，确保早晚高峰期间市区交通忙而不乱。2.研究面向中小城市的公交优先与路网交通流协调集成优化控制方法，实现公交车辆优先通行的同时有效提高非公交车辆的通行效率。项目研究成果不仅能丰富自动控制理论，促进相关控制技术的交叉研究，同时也能通过缓解中小城市交通拥堵，减少汽车尾气排放和能源消耗来促进环境保护，具有重要的理论意义和应用价值。

迅速推进的城市化，带来城市人口和车辆的急速膨胀，使城市交通需求与交通供给之间的矛盾日益突出。不仅大城市存在严重的交通问题，中小城市的交通问题也越发突出。与大城市相比，中小城市交通问题有其显著特征，解决中小城市城市交通问题需对症下药，照搬大城市处理交通问题的手段方法将难以奏效。目前国内对交通控制基础理论与应用技术的研究大多面向大城市和超大城市，适合中小城市的研究成果较少，因此，有必要研究适合中小城市需求的交通管理控制新理论新技术。. 针对国内中小城市道路与交通流特点，综合人工智能理论、自动控制原理、交通工程技术，研究面向中小城市的路网交通流信号控制方法。主要研究内容包括两部分：首先，针对中小城市显著的潮汐交通流现象，研究了面向中小城市的基于短时交通流预测的潮汐交通流干预信号控制方法，包括：短时交通流智能组合预测技术、城市出入口交通流自适应干预信号控制和城区主干线多模式潮汐交通流协调控制；其次，针对中小城市道路特点和交通流混合现象，研究了面向中小城市的公交优先与路网交通流协调集成优化控制技术，通过对公交车辆和非公交车辆的统一优化，在公交“时空”优先的基础上，实现路网内非公交车辆的协调优化控制。. 项目研究工作取得了丰硕成果，圆满完成了项目申请书和计划书规定的研究任务和考核目标，包括：发表相关各类科研论文25篇。另外出版学术专著1本，编著教材1本；共计培养硕士研究生11人，其中已毕业硕士研究生8人；申请并已受理发明专利8项，其中已授权7项，获得计算机软件著作权6项；提出了一套面向中小城市的交通控制方法，并编制成软件算法库（*.dll），与某公司进行产学研合作，在绍兴柯桥等地进行了实际应用，取得了满意的经济与社会效果。. 本项目的核心思想是将交通流预测与潮汐交通流干预信号控制、公交优先与路网协调控制结合起来，缓解中小城市交通拥堵，提高路网通行效率。本项目旨在探索具有中国特色的面向中小城市的交通优化控制技术，满足人民群众出行的最大意愿。。项目研究成果不仅丰富了自动控制理论，促进了相关控制技术的交叉研究，同时也通过缓解中小城市交通拥堵，减少汽车尾气排放和能源消耗来促进环境的保护。