基于Synchro的公交优先信号控制优化设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

选题依据及研究意义（研究背景、研究意义）：

研究背景：随着国内经济的快速发展，交通发展速度日益加快，国内公交问题日益增多。在交叉口出现交通堵塞、行人与机动车抢行的现象等交叉口问题普遍出现在国内各个交叉口。而之前通过对城市规划来解决交通问题的方法已无法满足国内迅速增长的交通需求。此时发展公共交通成为了最好的选择。公共交通具有运量大、高效、环保、安全等有点，因此优先发展公共交通是解决城市交通问题的大家所公认的有效手段之一。实现公交优先主要方法有时间上的优先和空间上的优先。但是基于现如今我国对土地的利用率而言，我们已经很难在很多地方进行扩建（扩建能够满足更大的交通需求，但不能实际解决问题）或加设公交专用道。因此论文从时间上进行研究，提高公共交通的运行效率，降低车辆延误。以求得到公交优先的效果。

2. 研究的基本内容与方案

1.国内研究现状：

李劲夫[1]，在以前的研究基础上总结了已有的公交优先方法，运用vissim仿真软件对仿真结果进行仿真测试，设计了基于规则和基于优化的自适应控制。 岳强[2]，对公交优先的基本理论进行了阐述，总结了常用的主动式公交优先的控制方法，运用vissm仿真软件及vap控制语言进行仿真研究。 孙超，徐建闽[3]，系统的介绍了信号配时模型的现有成果，并以广州天河北路与天河东路交叉口为研究对象，以synchro系统优化后提高了服务水平，降低了平均延误，表明synchro系统对信号配时所起到的积极作用。 方雪丽、韩印[5]，在别于之前的研究对公交车辆和社会车辆区别考虑的情况下对公交优先控制进行了研究 阴炳成、杨晓光[6]，在单点优先控制总体目标与基本策略公交专用道的合理布置的研究条件下，研究了交叉口单点公共汽车交通优先控制， 胡国军[7]，基于综合延误的公交策略下，对交叉口公交优先信号控制策略进行了研究，建立了模糊控制模型，具有更加广泛的适应性。 杨子力、韩印、易若成[9]，针对城市交通信号控制及公交优先问题，提出了基于模糊自适应控制的公交优先信号控制算法，通过对车辆在交叉口延误时间的估算，对交叉口的延误进行了模型建立与分析。 杨晓光，林瑜、杭民升[10]，基于公共汽车交通控制理论的背景，研究了信号控制交叉口公共汽车优先信号的确定方法，提出了系统最优的线性优化模型并利用算例演示提出周期条件下公共汽车优先信号的确定过程。 徐洪峰，郑明明、李克平[11]，对基于逻辑规则的单点公交优先控制策略和一种单点控制策略进行了测试，提出了前者具有能够显著降低优先公交车辆的平均等待时间的优点。 马万经，谢涵洲[12]，建立了考虑远端停靠站的交叉口公交优先控制的计算模型，并在此的基础上提出了以交叉口和停靠站构成的系统为对象的信号优先控制中提逻辑和优化模型。 冯岩，裴玉龙，曹成海[13]，以某城市信号控制交叉口调查数据为输入样本，采用newton迭代算法优化求解公交优先信号配时，运用仿真软件vissim，仿真不痛配时方案下的交叉口延误情况，分析结果表明该配时方案能够有效减少人车延误，提高信号控制交叉口的通行能力。 李嘉，中美兰，贺寒辉[14]，基于交通仿真技术，对公交优先与信号进行研究，提出了与信号方案的改善设计以及研究方法。 李民生、卢忠亮[15]，对公交优先信号控制技术进行了总结性描叙，对后面的研究起到了巨大的帮助。 别一呜 、宋现敏、朱 慧、 王殿海[16]，在空间上无法或者不容易进行设置公交专用道的情况下，研究了无公交专用道下的单点公交优先控制 刘霞、郭振、裴聪[17]，以人均延误最小为研究目标，在调查交叉口交通流量与当前信号配时的基础上，以相位乘客流量比和相位饱和度确定绿信比，基于公交优先的交叉口进行信号控制和仿真。 陈超[18]，基于wsn的交叉口信号控制方面进行研究，提出方法以求有效缩短交通干线车辆延误，并提出了无限传感器网络为基础的交通干线城市交叉口信号控制解决方案。2.国外研究现状： jose vieg、baichuan lu [19]研究了在具有公交专用道的情况下，根据公交优先级建立了区域多条、多方向公交线路实行公交信号优先控制的模型，结果表明了区域实施公交有限的可行性。 而美国在许多城市早已采取了公交信号优先控制，在美国的华盛顿州交通运输中心（wsdot）在对state route7[21]走廊实行公交优先时，提出了低级别强制公交优先控制、绿灯提前启亮优先控制和绿灯延长优先控制三种控制方法。 如今国内外对交叉口信号控制越发重视，由于国外的研究时间先于国内，所以公交优先信号控制这一方面国外也比国内领先的一步，国外从2000年的被动信号优先控制发展到现如今的主动优先控制。而国内的公交信号优先控制尚处在摸索阶段，大部分的研究都是基于某种软件的交叉口信号优先控制，例如vissim、wsn等等。但国内的交叉口单点信号优先控制已经十分完善，现如今在多点信号控制的研究方向上越走越远。

研究内容和技术方案

3. 研究计划与安排

研究进程安排：

第1-3周：对论文要求研究内容进行文献检索，根据文献检索和指导老师意见，明确研究内容，确定方案完成开题报告。第4-8周：实际调研并撰写完成毕业论文初稿。第9-12周：完成并修改毕业论文。第13周：准备论文答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

主要参考文献：

[1]李劲夫，基于多目标优化的公交优先自适应控制优化设计，2012年在线出版

[2]岳强，城市道路公交优先协调控制理论与方法研究，2011年在线出版

[3]孙超，徐建闽，基于Synchro的单点交叉口信号，2009年《公路交通科技》11期

[4]黄启东，城市主干道公交优先信号控制策略研究，2014年在线出版

[5]方雪丽、韩印，公交优先信号控制方法，2010年在线出版

[6]阴炳成、杨晓光，交叉口单点公共汽车交通优先控制方法研究，2005年在线出版

[7]胡国军，交叉口公交优先信号控制策略研究，2012年《城市公共交通》12期

[8]陆百川，基于综合延误的公交优先信号控制方法研究，2015年在线出版

[9]杨子力、韩印、易若成，模糊自适应控制理论在公交优先信号控制中的应用,2010年在线出版

[10]杨晓光，林瑜、杭民升，信号控制交叉口公共汽车优先信号确定方法研究，2001年在线出版

[11]徐洪峰，郑明明、李克平，基于逻辑规则的单点公交优先控制策略，2008年在线出版

[12]马万经，谢涵洲，考虑远端停靠站的交叉口公交优先控制方法，2001年在线出版

[13]冯岩，裴玉龙，曹成海，混合交通条件下单点公交优先信号配时研究，2007年在线出版

[14]李嘉,中美兰，贺寒辉，基于交通仿真技术的公交优先预信号方案研究,2007年在线出版[15]李民生、卢忠亮，公交优先信号控制技术综述，2008年在线出版[16]别一呜 宋现敏朱 慧 王殿海，无公交专用道下的单点公交优先控制，2009年在线出版[17]刘霞、郭振、裴聪，基于公交优先的交叉口信号控制和仿真，2012年在线出版[18]陈超，基于WSN的交叉口信号控制方法研究，2007年在线出版[19]Yu, Guizhen; Li, Yueguang; Sun, Weili ; Yu, Haiyang; Wang, Yunpeng,Bus Priority Signal Control Strategy for Intersections without Bus Lanes,2015年在线出版[20]Long,Kejun，Bus priority signal control at isolated inter 433 section,Oct. 20, 2008 to Oct. 22, 2008在线出版[21]Kuang, Xian-Yan; Xu, Lun-Hui; Huang, Yan-Gu，Traffic signal bus-priority control strategy and intelligent control method，《Control Theory Applications》, 2012年