【摘要】：區(qū)域交通流協(xié)調(diào)控制是緩解區(qū)域內(nèi)交通問(wèn)題的有效方法,近年來(lái)日益突出的交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題受到了廣大學(xué)者的關(guān)注。但是傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)管理研究和交通流協(xié)調(diào)控制研究相互獨(dú)立,并沒(méi)有太多學(xué)者將兩者結(jié)合進(jìn)行研究,考慮風(fēng)險(xiǎn)干預(yù)的協(xié)調(diào)控制研究尚處于起步階段。本文將風(fēng)險(xiǎn)管理與交通流協(xié)調(diào)控制結(jié)合進(jìn)行研究,利用實(shí)時(shí)交通流信息提前對(duì)區(qū)域交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別和評(píng)判,并制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)干預(yù)協(xié)調(diào)控制方法,對(duì)交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)干預(yù),盡可能緩解區(qū)域內(nèi)日益突出的交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。文中首先對(duì)比傳統(tǒng)短時(shí)交通流預(yù)測(cè)方法的適用性,改進(jìn)傳統(tǒng)預(yù)測(cè)模型的不足,分析交通流參數(shù)的時(shí)間依賴(lài)性,建立了基于LSTM的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)模型,以短時(shí)交通流預(yù)測(cè)結(jié)果作為協(xié)調(diào)控制方法的輸入數(shù)據(jù),保證區(qū)域交通流協(xié)調(diào)控制方法的有效性和實(shí)時(shí)性;然后對(duì)比風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的機(jī)理,提出交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的概念,分析不同風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的交通流特性,建立道路交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分類(lèi)模型,考慮區(qū)域交通流的空間相關(guān)性,提出區(qū)域交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)方法,實(shí)現(xiàn)區(qū)域交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的量化評(píng)價(jià);針對(duì)不同交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)提出了相應(yīng)的協(xié)調(diào)控制策略,考慮擴(kuò)大區(qū)域疏散能力建立區(qū)域自適應(yīng)雙層優(yōu)化模型,上層以區(qū)域綜合疏散能力最大化為目標(biāo),下層以區(qū)域內(nèi)總停車(chē)延誤最小為目標(biāo),模型自行調(diào)節(jié)權(quán)重指標(biāo)以適應(yīng)不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),運(yùn)用遺傳模擬退火算法對(duì)模型求解。最后以安徽省宣城市指定3′3區(qū)域作為本文的案例,對(duì)路段交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分類(lèi)模型進(jìn)行驗(yàn)證及分類(lèi)精度評(píng)價(jià),分別設(shè)計(jì)區(qū)域自適應(yīng)協(xié)調(diào)優(yōu)化配時(shí)方案和定時(shí)控制配時(shí)方案,通過(guò)VISSIM仿真對(duì)比本文提出方法的控制效果和風(fēng)險(xiǎn)干預(yù)效果,仿真結(jié)果表明本文提出的協(xié)調(diào)優(yōu)化方法具有一定的適用性,有效降低了區(qū)域交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
【圖文】：

為 LSTM 模型的輸入形式。2.3.4 短時(shí)交通流預(yù)測(cè)模型建立（1）模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)LSTM 模型的特別之處是記憶單元，這個(gè)記憶單元可以讓 LSTM 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)何時(shí)丟棄歷史信息，何時(shí)加入新的歷史信息，該記憶單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 2-3。圖 2-3 中tf 表示遺忘門(mén)限；ti 表示輸入門(mén)限；to 表示輸出門(mén)限；tx 表示當(dāng)前時(shí)刻細(xì)胞的輸入；t1x 表示前一時(shí)刻細(xì)胞的輸入；t1x+表示下一時(shí)刻的細(xì)胞的輸入；th 表示當(dāng)前單元的輸出；t1h 表示前一時(shí)刻單元的輸出；t1C 表示上一時(shí)刻的長(zhǎng)期狀態(tài)。在時(shí)刻 t 時(shí)，記憶單元tC 記錄了所有歷史信息，并受到三個(gè)“門(mén)”的控制：輸入門(mén)（Input gate）ti ，遺忘門(mén)（Forget gattf ，輸出門(mén)（Output gate）to 。記憶單元的這些控制們都是邏輯單元，不會(huì)將自己的行為作為輸入值發(fā)送給其他的神經(jīng)元，只是負(fù)責(zé)設(shè)置記憶單元與其他部分連接處的權(quán)重記憶單元是線(xiàn)型神經(jīng)元，遺忘門(mén)控制內(nèi)存單元需要拋棄多少信息，輸入門(mén)控制內(nèi)存單元需要記住多少新的信息，輸出門(mén)控制內(nèi)存單元需要輸出多少信息，記憶單元中每個(gè)部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)計(jì)算公式如下。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文關(guān)系，這種關(guān)系受到路段間相互距離、環(huán)境等的影響，關(guān)系會(huì)越來(lái)越緊密。要評(píng)估區(qū)域交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，必須要充分考慮路網(wǎng)的相關(guān)性，否則會(huì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)識(shí)性差，對(duì)后續(xù)提出的區(qū)域協(xié)調(diào)控制措施產(chǎn)生不利效果。在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行交通流參數(shù)統(tǒng)計(jì)時(shí)，通過(guò)不同位置的交通流數(shù)據(jù)采集裝置可以同條路段的交通參數(shù)信息，因?yàn)閰^(qū)域內(nèi)道路間是相互連通的，多個(gè)路段的交通流在著密切的相互關(guān)系，這種關(guān)系受到路段間相互距離、環(huán)境等的影響，關(guān)系會(huì)密。如果路段間距離比較近且屬于上下游關(guān)系，交通流參數(shù)的相關(guān)性可能會(huì)隨增大或交叉口的干擾而減弱。上游路段的交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)會(huì)直接影響到下交通流運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，，下游由于突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)或常發(fā)性風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的阻塞現(xiàn)象也會(huì)影段車(chē)輛的路徑選擇，從而影響整個(gè)區(qū)域的交通流運(yùn)行狀態(tài)。如圖為 OPENITS 官網(wǎng)開(kāi)放示范區(qū)，分析區(qū)域內(nèi)相鄰的四條路段的交通流參數(shù)，路段標(biāo)號(hào)分別為 1004、1005、1006、1010。圖 3-5 給出了空間上相鄰的四條流數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)圖，圖 3-6 給出了空間上相鄰的四條路段車(chē)速的變化趨勢(shì)圖可以看出，相鄰路段的交通量和車(chē)速的大小和變化趨勢(shì)有較強(qiáng)的相似性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U491.54

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 任剛;吳建波;華t熲

本文編號(hào)：2693417