基于MFD的城區(qū)路網(wǎng)信號控制研究.pdf

1、宏觀交通流基本圖(Macroscopic Fundamental Diagram，簡稱MFD)，即路網(wǎng)流量-占有率關系圖，反映了區(qū)域路網(wǎng)車流量隨道路占有率變化的基本規(guī)律，MFD屬于路網(wǎng)固有的基本屬性。通過對城市區(qū)域路網(wǎng)構建多個MFD子圖，可監(jiān)測不同子區(qū)域的交通流變化狀態(tài)，分析交通擁堵產(chǎn)生的時間規(guī)律。因此，可采用相應的MFD門限控制措施，限制進入受保護區(qū)域（通常為城市核心區(qū)）的車流量，減緩外部車流進入的速度，達到優(yōu)先保障受保護區(qū)域路網(wǎng)通暢

2、。門限控制可分為信號燈控制與動態(tài)收費控制，其實質(zhì)是計算最大允許進入保護區(qū)域的放行率門限值，然后將外部交通流允許進入保護區(qū)域的放行率門限值，轉(zhuǎn)化為信號配時方案或動態(tài)收費策略。
　　本文研究包括以下三方面:
　　首先，根據(jù)對象路網(wǎng)歷史交通數(shù)據(jù)，分析受保護核心區(qū)域路網(wǎng)產(chǎn)生擁堵的時間段和地點等，并以此為依據(jù)，設定相應的門限控制機制。本文根據(jù)控制機制的需求預先設定初始的區(qū)域門限值的變化函數(shù)，并通過進入保護區(qū)域的需求車流量與區(qū)域門限值的

3、變化情況，從區(qū)域的角度預測出可允許進入保護區(qū)域的車流量。
　　其次，根據(jù)所制定的門限控制機制，本文研究把區(qū)域門限值轉(zhuǎn)化為保護區(qū)域車流流入關鍵交叉路口門限值，并將交叉路口門限值再轉(zhuǎn)化為信號燈的配時方案，以實現(xiàn)利用延長紅燈時間來減少進入保護區(qū)域的車流量。通過采用遺傳算法對交叉路口門限值進行最優(yōu)求解，以實現(xiàn)對車流流入關鍵主路口信號燈的優(yōu)化控制，從而獲取相應關鍵交叉口進入方向的最佳紅燈延長時間。
　　最后，本文通過對廣州市天河區(qū)進行