基于城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的交通能耗機理及信號協(xié)調(diào)控制方法研究的開題報告

基于城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的交通能耗機理及信號協(xié)調(diào)控制方法研究的開題報告一、選題背景及研究意義交通擁堵問題已經(jīng)成為城市建設過程中不可忽視的難題，其產(chǎn)生的根本原因是交通系統(tǒng)缺乏有效的優(yōu)化方法?，F(xiàn)今，隨著城市交通工具的增多和人口的流動，城市道路通行量大，容易造成交通堵塞，進一步導致交通系統(tǒng)的能耗增大。因此，尋求有效的信號協(xié)調(diào)控制方法，降低交通系統(tǒng)的能耗是非常重要的問題。城市交通信號協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是城市道路交通管理中的重要組成部分，通過優(yōu)化信號配時，可以有效地減少交通擁堵和能耗。因此，建立基于城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的交通能耗機理及信號協(xié)調(diào)控制方法，對于提高城市交通系統(tǒng)的運行效率和優(yōu)化城市交通能耗的措施具有重要意義。二、研究目的本研究的目的是：1.分析城市道路交通系統(tǒng)中信號協(xié)調(diào)控制的現(xiàn)狀和問題。2.建立基于城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的交通能耗機理模型，研究不同道路布局、路段拓撲結(jié)構(gòu)、信號配時方案對交通能耗的影響。3.提出一種高效的信號協(xié)調(diào)控制方法，并進行模擬實驗，驗證其有效性。三、研究內(nèi)容1.文獻綜述：對國內(nèi)外有關(guān)城市交通信號協(xié)調(diào)控制與交通能耗等問題的研究現(xiàn)狀進行綜述、梳理。2.建立基于城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的交通能耗機理模型：對城市交通拓撲結(jié)構(gòu)、信號配時方案等因素進行分析研究，建立交通能耗機理模型，分析這些因素對交通能耗的影響。3.提出一種高效的信號協(xié)調(diào)控制方法：基于交通能耗機理模型，提出一種高效的信號協(xié)調(diào)控制方法，并進行模擬實驗，驗證其有效性。四、研究方法1.對國內(nèi)外相關(guān)文獻進行綜述，了解交通能耗機理及信號協(xié)調(diào)控制方法的研究現(xiàn)狀。2.建立基于城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的交通能耗機理模型，對模型進行仿真實驗進行驗證。3.提出一種基于交通能耗機理的信號協(xié)調(diào)控制方法，并通過仿真實驗進行驗證。五、研究預期成果1.建立基于城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的交通能耗機理模型，分析交通能耗的影響因素。2.提出一種高效的信號協(xié)調(diào)控制方法，驗證其在降低交通能耗、緩解擁堵等方面的效果。3.提供有關(guān)交通能耗和信號協(xié)調(diào)控制的理論和方法，為城市交通管理決策提供參考。六、研究進度安排本項目從2022年3月開始，預計2023年3月完成。1.第一階段（2022.3-2022.7）：文獻綜述、研究問題確定及研究思路確定。2.第二階段（2022.8-2022.12）：建立基于城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的交通能耗機理模型。3.第三階段（2023.1-2023.3）：提出基于交通能耗機理的信號協(xié)調(diào)控制方法，并進行有效性驗證。七、參考文獻1.SunY,JinW,WangJ,etal.Trafficenergyconsumptionandemissionprediction:basedonanintegratedframeworkoftrafficsimulationandemissionmodeling.TransportationResearchPartD:TransportandEnvironment,2020,79:102223.2.CaoJ,LiK,HuangW,etal.Optimizingthesignalcoordinationstrategytominimizetheenergyconsumptionofanelectricvehicle.AppliedEnergy,2019,236:412-421.3.WangQ,YangX,LiuX,etal.Estimatingtheoperationspeedlimittominimizefuelconsumptiononurbanexpressways:AcasestudyofShanghai,China.JournalofCleanerProduction,2020,263:121483.4.WangL,LiY,ZhouC,etal.Signaltimingoptimizationforreducingenergyconsumptionandemissionsa