【摘 要】
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随着国内城市社会经济的快速发展,机动车保有量快速增长,而城市道路增长有限,远远跟不上交通出行需求的增长,城市道路的交通拥堵问题越来越常态化和严重化,日益成为制约城市发展的“瓶颈”。道路交叉口作为城市交通信号控制的最小单元,是缓堵治理的基础和关键。本文将城市路网中的单交叉口作为研究对象,以实际项目中的卡口过车数据作为交流流数据来源,以任职公司已有的交通大数据平台为基础,对城市道路交叉口的交通流量预测
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随着国内城市社会经济的快速发展,机动车保有量快速增长,而城市道路增长有限,远远跟不上交通出行需求的增长,城市道路的交通拥堵问题越来越常态化和严重化,日益成为制约城市发展的“瓶颈”。道路交叉口作为城市交通信号控制的最小单元,是缓堵治理的基础和关键。本文将城市路网中的单交叉口作为研究对象,以实际项目中的卡口过车数据作为交流流数据来源,以任职公司已有的交通大数据平台为基础,对城市道路交叉口的交通流量预测和自适应控制进行研究和应用,主要工作和研究成果如下:1、对交通流量预测、人工神经网络、Seq2Seq和注意力机制进行了详细阐述,为后续预测模型建立奠定基础。根据城市目标预测交叉口与上游交叉口存在局部空间关联、局部时间关联、整体空间关联三大机制,以及关联机制具有时变性,提出将上游交叉口的流量数据作为输入序列,考虑结合时空注意力机制,通过在长短时人工神经网络LSTM构建城市道路短时交通流预测模型,并选取岳阳市主干要岳阳大道4个交叉口来验证,以MAE及MAPE作为衡量指标进行整体评价,得到MAPE平均值为7.13%,准确率达到近93%,预测精度较高。2、设计了一种单交叉口信号自适应控制方法,通过预测交叉口未来15分钟的交通状态,提前获得交通状态信息;然后依据预测的交通状态,匹配依据历史交通流量数据制定的信号周期模板,获得交叉口信号周期时长和相位;最后在15分钟的控制时段内,对交叉口信号周期和各相位绿信比进行小步距调整,并选取岳阳市岳阳大道与南湖大道交叉口仿真验证,仿真结果表明本文提出的单交叉口信号自适应控制控制方法比多时段定时控制的效果有明显改善。3、详细介绍了交通大数据平台的定位、设计思想、设计原则、技术路线、系统构成、物理结构和技术流程等内容,并设计了基于交通大数据平台的交通流量预测功能和单交叉口自适应控制功能,并进行了设计功能的界面展示。
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