交叉口应急车辆信号优先控制与仿真研究

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1、工学硕士学位论文交叉口应急车辆信号优先控制与仿真研究胡正哈尔滨工业大学2008年06月国内图书分类号：U491.2+32国际图书分类号：656工学硕士学位论文交叉口应急车辆信号优先控制与仿真研究硕士研究生：胡正导师：谢秉磊副教授申请学位：工学硕士学科、专业：交通运输规划与管理所在单位：深圳研究生院答辩日期：2008年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：U491.2+32U.D.C：656DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEA

2、RCHONCONTROLANDSIMULATIONOFEMERGENCYVEHICLESIGNALPREEMPTIONATINTERSECTIONCandidate：HuZhengSupervisor：AssociateProf.XieBingLeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：TransportationPlanningandManagementAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDef

3、ence：June,2008Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要城市灾难或突发事件发生后，应急救援车辆在运输救援物资、抢救灾民生命和降低财产损失方面起到至关重要的作用。但应急救援车辆在响应过程中，经常遇到道路堵塞等问题，致使应急车辆不能及时到达事发点。实施交叉口应急救援车辆信号优先，可有效地降低应急车辆救援响应时间，以及降低应急车辆通过交叉口时发生碰撞的危险性，由此提高应急车辆救援效率与及时性。本文

4、以交叉口应急车辆信号优先为研究对象，根据城市道路应急车辆行驶特性，构造交叉口应急车辆信号优先系统框架，描述车辆检测子系统、应急车辆检测子系统、智能信号控制子系统、通信子系统等各个子系统的功能以及各个子系统之间的联系，阐述了交叉口应急车辆信号优先系统的工作原理。在交叉口应急车辆信号优先控制过程中，分析了车辆检测器以及应急车辆检测器距离的设定方法，以十字型四相位交叉口为例，分析了应急车辆信号优先第一阶段转换模型的转换过程与步骤，随后以最短时间内恢复交叉口正常信号且交叉口车辆排队长度最小为目标，建立了应急车辆信号优

5、先第二阶段恢复优化模型，并设计了遗传算法求解模型。算例与VISSIM仿真分析中，根据交叉口的交通量，应用模型计算出车辆检测器与应急车辆检测器的设置距离。仿真结果表明，第一阶段应急车辆信号优先转换模型能有效地使应急车辆安全无延误地通过交叉口，成功率100%，同时降低了应急车辆对其它进口方向车辆的影响；第二阶段应急车辆信号优先恢复优化模型可使信号在最短时间内恢复到正常信号状态，其优化结果优于国外常用的信号恢复方法。随后统计了不同交通状况时应急车辆信号优先下应急车辆停车延误与社会车辆停车延误。关键词信号优先控制；应

6、急车辆；遗传算法；VISSIM仿真I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAfterurbandisasteroremergenteventoccurs,emergencyvehicleplaysacrucialroleintheaspectsoftransportingreliefmaterials,rescuingthelifeofthevictimsandreducingthepropertydamage.Butemergencyvehicleoftenencounterstraffic-jam

7、andotherproblemsinitsresponseprocess,whichcausethatemergencyvehiclecannotarriveatafflictedpointstimely.Emergencyvehiclesignalpreemptionatintersectioncaneffectivelyreducetheresponsetimeoftheemergencyvehicleandreducesthecollisionfatalnessoftheemergencyvehicle

8、whenitgetsthroughtheintersection.Besides,itcanraisetherescueefficiencyandtimelinessoftheemergencyvehicle.Thispapertakesthecontrolprocessoftheurbanemergencyvehiclesignalpreemptionatintersectionastherese