目公交优先信号控制技术与方法研究应完成的项目研究公共交通信号优先控制系统的物理结构研究交叉口公共交通优先策略的实时最小绿灯持续时间研究通过调整绿灯时间来实现公交优先研究通过调整信号周期来实现公交优先研究通过缩短目前相位来实现公交优先研究通过绿灯重启实现公交优先研究基于智能计算的干线多路口交通信号控制参考资料以及说明谭永朝，混合交通条件下的公交优先模式同济大学硕十学位论文上海郁海鹰，城市化与快速公共交通的相互关系研究，东南大学硕士学位论文，南京李书，先进的公共交通系统实现方案，西南交通大学硕士学位论文，成都，杨兆生，刘红红城市公共交通优先的信号控制策略公路交通科技，阴炳成面向专用道的公交优先设计与控制方法同济大学硕士论文上海杨佩昆，张树升交通管理与控制，人民交通出版社，沈峰，杨晓光，袁长亮，马万经基于混合时间网的公交优先仿真方案公共交通与城市发展研究及实践滕靖面向公交换乘枢纽的公共汽车协调调度理论与方法同济大学博士论文本毕业设计论文任务书于年月日发出，应于年月日前完成，然后提交毕业考试委员会进行答辩。指导教师签发，年月日教研组系研究所负责人审核，年月日摘要随着社会经济和城市经济的发展，城市交通问题日趋成为个世界性课题。改善城市交通状况，提高城市交通运输效率，促进交通与城市可持续发展的最有效的途径之。在我国及许多其他国家的大城市中，公交系统的规模巨大，交通网络十分复杂，为数量庞大的出行者提供着运输服务，在城市客流运输系统中的作用举足轻重。目前，公交系统总体服务的水平和运行可靠性较差，公交承载率较低而且改善手段相对匮乏和落后，而专用道等公交优先基础设施得到大力发展，在这种情况下，公交优先控制理论的研究变得极具现实意义。论文首先提出了公交优先控制系统的物理结构，先总体阐述公交控制系统的理论基础和体系框架，接着提出交叉口公共交通优先策略的实时最小绿灯持续时间估计，尝试通过调整绿性比信号周期相位等信号因素来实现公交优先，最后提出基于智能优化计算的公交信号优先控制方法，基于递阶模糊神经网络干线交通信号控制和基于高阶广义神经网络及模糊控制的干线相邻路口信号协调控制，这些设计将使得优先控制系统不但可以应对公交网络简单线路发车频率低的情形，还适用于道路网络密集，公交网络复杂且流量大，交通流总体运行的可靠性不高，行人过街频繁且需求大的状况。论文提出了公交优先系统的物理结构，研究公交信号优先控制的几个重要因素绿性比信号周期相位拓展和丰富了交通控制理论与方法，尝试将公交信号优化控制智能化，为公交优先控制系统的开发提供定的理论基础。关键词公交信号优先绿性比信号周期相位智能优化计算毕业设计论文任务书摘要第章引言研究背景及意义研究现状研究内容本章小结第二章公交控制系统的理论基础与体系框架公共交通信号优先控制系统的物理结构公交车辆检测通信系统交通信号控制系统公交优先信号控制策略交叉口公共交通优先策略的实时最小绿灯持续时间估计通过延长绿灯时间来实现公交优先通过缩短目前相位来实现公交优先通过插入公交专用相位来实现公交优先本章小结第三章公交信号优先的绿性比优化方法研究绿信比的确定问题描述主动优先控制策略基于公交优先的绿信比优化方案本章小结第四章公交信号优先的信号周期优化方法研究交叉口信号周期的确定最短信号周期最佳信号周期公共周期的优化基于公交优先的信号周期优化方案本章小结第五章公交信号优先的相位优化方法研究信号相位设计的基本考虑基于公交优先的相位优化基本方法研究公交与行人过街组合相位优化基本考虑组合相位设计方法组合相位法与传统方法的对比分析本章小结第六章公交信号优先的智能计算方法研究智能优化计算方法基于公交信号优先的模糊控制理论基础研究模糊数学理论模糊控制系统公交优先的智能优化算法应用公交优先干线信号协调控制方法研究基于递阶模糊神经网络干线交通信号控制基于高阶广义神经网络及模糊控制的干线相邻路口信号协调控制本章小结第七章总结与展望总结展望参考文献致谢第章引言研究背景及意义当前，由于全球经济发展和城市人口与机动车的快速增长，世界各地的大部分城市都正面临着巨大的交通压力。在我国及许多国家的大城市，公交系统的规模巨大，交通网络都十分的复杂，为数量庞大的交通运输车辆提供运输服务，在城市客流运输系统中的作用举足轻重，不容忽视。随着世界各国城市规模的不断扩大，大城市人口高度集中并正在大幅度增长，交通需求迅速扩大，而道路交通基础设施建设的发展则相对滞后，这使得城市交通需求与供给之间的矛盾越来越突出，城市乘车困难行车困难的恶劣局面在加剧，交通阻塞更是呈现出由点到线由线到面的扩展趋势。在这严峻的形势面前，越来越多的国家迅速转移战略方向，将优先发展公共交通作为重要的发展对象。加之，目前公交系统总体的服务水平和运行可靠性较差，机动化竞争也愈演愈烈，公交承载率较低且改善的手段又相对匮乏并落后，而专用道等公交优先基础设施得到大力发展，在这种情况下，公交优先控制理论的研究变得极具现实的意义。近年来，随着我国经济和社会的快速发展城市化进程的迅速推进城市人口的急剧膨胀，由此引发城市边缘的扩张居住郊区化等带来的交通需求量剧增，同时道路交通设施供应管理技术空间不足使得城市交通需求和供给的矛盾日益突出。最近几年，随着我国经济快速发展，城市化进程迅速推进，城市人口急剧膨胀，由此导致城市边缘扩张居住郊区化等，交通需求量剧增，加上道路交通设施供应管理技术空间等不足，使得供给矛盾和城市交通需求日益突出。城市车多路少设施集中人多地少用地紧张活动频繁而且缺乏相对规律性的特点决定城市可用土地资源非常有限，伴随经济发展，城市的交通需求势必将会不断扩大。随着城市化进程的加快，城市居民出行量必将逐年递增，预计到年城市居民的交通总量将达亿人次。然而，由于多种原因致使公交车辆运营速度由每小时公里下降至公里，新增的运输能力被运输效率下降所抵消，公交承担运量不断减退，居民出行方式逐年由公交向自行车等个体交通方式转移，这无疑加剧了交通的拥挤程度。众所周知，我国政府很早就将优先发展公共交通作为我们国家的基本国策。北京上海济南石家庄昆明杭州等多个城市也开始进行公交专用道等大型公交基础设施的规划和建设，乃至正式运行。另有重庆武汉成都郑州等城市也已经展开建设公交优先系统的研究。因此，无论从我们国家的自身情况还是从世界交通状况的发展来看，公交信号优先理论和技术的研究都具有其巨大的需求。公共交通优先的概念具体包括两方面的含义在通行空间和时间上对公交给予优先。空间优先，是指通过设立公交专用道路或各类专用进口道加以实现时间优先则是体现在公交优先信号控制上。如果不在道路交叉路口信号控制策略中体现公交优先，即使有公交优先道路，公交车运营的时间和乘客的承载量也是十分的有限，因此研究在有公交专用道条件下交通信号控制中的公交优先策略显得十分重要。自广州试用以来，在很大程度上缓解了城市巨无霸的堵塞问题，但是还是屡屡出现了些不愉快的事情，比如专用车站排队过长，形成长龙与其他车辆信号干扰等等。对待这些情况，如果可以对这种具备专用车道的公交车信号进行针对性的设计，将对缓解城市交通情况起到举足轻重的作用。根据木桶原理，事物性能的好坏不是取决于最优的条件，而是取决于最差的条件。路网通行能力也是如此。在正常的道路交通条件下，交叉口通行能力最小，车辆在城市道路中的延误也主要发生在交叉口，因此交叉口成为城市交通的瓶颈。在信号控制交叉口，减少车辆延误最有效的方法是降低车辆的红灯等待时间，而关于公交信号优先，为公交车辆提供优先信号的目的是降低公交车辆在交叉口的红灯等待时间，提高公交车辆的路段行程时间稳定性，提高公交车的行车准点率。公共交通信号优先策略的目的是减少公交车辆在信号交叉口的延误，这种考虑的根本原因在于城市公共交通具有客运量大相对投资少效率高污染相对较少人均占有道路少等优点。如果交叉口的延误用经过交叉口的全部出行者的总延误来表示的话，那么辆满载乘客的公共汽车在交叉口的延误和辆小轿车在交叉口的延误是不等价的。因此，让公共交通在交叉口具有优先权，将会极大地减少交叉口的总人均延误。据此，通过研究公共交通信号优先的物理结构，调整绿信比信号周期相位，实现最高效的公交优先，使得整个交通网络系统达到最大程度的利用并高效运转，这是相当具有研究价值的事情。研究现状自上个世纪年代开始，公交优先已经得到了很多学者的重视并作为个重要的研究方向，而且取得了较多的研究成果。但是到目前为止，在检索到的许多文献中尚未发现个公交优先控制系统可以完美地解决这问题。主要存在以下四点缺陷忽视社会车流。信号调整在影响公交车辆的同时难免也会对社会车流产生相当的影响。大多数的公交优先控制策略中，将信号优先当作个的课题进行研究，社会车流并没有得到足够的重视，以至社会车流信号协调常常因提供公交优先而被打断，而在很多情况下，这种协调会造成社会车流运行状况的恶化，甚至造成更严重的交通堵塞问题。忽略交叉口与交叉口之间的协调。目前多数控制策略仅仅考虑了在个交叉口为公交车辆提供相应的优先策略。但没有考虑该在这种优先策略下，车辆到达下游交叉口时，该交叉口的信号状态以及相应采取的优先策略与之协调。这必然会导致些优先策略的效果不佳。举个例子，如果在上游交叉口得到信号优先的车辆在下游交叉口不得不等待红灯，如果这样子的话，上游交叉口的优先效果必然会受到相当程度的削弱。过度依赖在线策略。公交车辆与社会车流的个重要区分，在于每条线路上的车辆都呈定的规律性进入交通网络，并在固定的站点停靠，且天中公交流量的变化趋势发车频率对控制系统而言是已知的。这为离线进行信号优先控制方案优化提供了非常好的条件。而已有的研究策略大都为在线优化策略