基于短時交通流預測的城市區域交通信號控制研究

姚平福

（中交公路規劃設計院有限公司，北京 100010）

0 引言

交通信號燈是道路網絡中的重要組成部分，在整個道路交通系統中起著至關重要的作用。在城市道路交通網絡中，交叉口信號控制的主要作用在于：縮短車輛與行人的通行時間、提高出行效率，改善城市交通環境。道路交叉口的交通容量有限，車流量增長、車輛延誤等現象會導致交叉口擁堵嚴重，這會影響正常行駛秩序、行車安全及乘車舒適度等，也會嚴重降低城市居民的出行質量。同時，當前城市中的機動車數量不斷增加，加之城市用地緊張問題越來越嚴重，使得城市內部路網日益復雜化，原有的交通信號控制方案已經不能有效滿足民眾的出行需求。因此，需要對城市道路路網特性進行分析，研究出有效的短時交通流預測方法，加強交通信號控制效果。

1 基于小波神經網絡算法的短時交通流預測模型

1.1 基于短時交通流預測理論

短時交通流預測理論的核心是，通過對路網中各交叉口間車流量分布和流向情況的分析，確定其主要影響因素，并據此制定出合理、可行的設計方案。該方法具有簡單、實用等特點，可應用于各種交通流的優化協調控制。將短時交通信號燈時間序列建模與仿真技術相結合，在道路條件相對較好（一般在8s～10min）的前提下，基于概率論預測模型來實現對交通流的預測，綜合考慮路網中交叉口間車流量分布和流向情況，得到各時段道路交通擁堵狀況，對擁堵路段進行交通流控制，提高道路通行能力，降低交通事故發生率，緩解城市道路交通壓力。……