交通系统是一个具有严重非线性、强随机、大时变、不确定性的复杂系统。而城市道路和高速公路的增长速度远不能满足交通需求的增长。所以,需要对交通进行合理的规划、控制和管理。城市交通控制是道路管理的必要手段,具有重要的作用。因此,对于交通控制的研究具有重要的理论意义与实际应用价值。 本文通过对国内外交通控制中信号控制相关理论的研究,提出了在中国混合交通的条件下交叉口信号相位的综合评价方法,研究干线信号协调控制的实现和优化,并提出了一种可行的交通诱导方案。全文的主要研究工作总结如下: (1)研究混合交通条件下利用宏观仿真对单交叉口相位的评价。参考机动车宏观模型的相关研究,并对非机动车和行人的运动特征进行仔细观察和量化研究,提出适合混合交通的人非机仿真模型;研究评价交叉口相位配时优劣的综合指标,并设计了各指标量化的计算方法。 (2)研究不同交叉口和路网的数据结构,设计了适合不同类型交叉口的、适合计算机自动运算的数据结构和相关矩阵运算方法,并形成了交叉口相位评价软件。该软件和课题组关于交叉口信号配时方案优化的研究组合,形成一个单路口信号优化系统。 (3)研究干线信号灯的协调控制方法。用MATLAB进行微观仿真,利用修正后的元胞自动机交通流模型研究车队散布模型的参数随着道路长度和车辆密度的变化而变化的规律,使车队散布模型在信号灯线控的实际应用中可以调整参数,优化线控的效果。 (4)研究交通控制领域的主动控制模式一交通诱导的框架,并对路径优化算法和交通流预测模型这两个关键模块给出详细的分析和设计。对于路径算法,在启发式最短路径搜索算法A~*的基础上进行扩展,使之成为符合多目标优化的最佳路径搜索算法;同时实现了符合多渠化,考虑交通OD流量的全路网交通流预测模型。