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城市商圈环道是环绕城市商圈的一段交通要道,它几乎承载了整个商圈的交通任务,导致商圈环道内的道路交通流量大、交通负载重,拥堵成为商圈环道的常态。交通拥堵问题严重影响了城市商圈正常功能的发挥与未来的发展。论文针对日益严重的交通拥堵问题,设计了适用于商圈环道的交通流量诱导与信号控制策略,提高了商圈环道交通控制系统的智能化水平,从而达到缓解交通拥堵的目的。本文对城市商圈环道的交通特性展开研究,讨论了商圈环道拥堵的原因。一方面,商圈环道的交通流超过了其承载能力,车辆不断地涌入环道,交通流消散的速度远不及其新增的速度,环道交通超负荷运行自然就造成了拥堵。另一方面,由交通信号控制缺少协同,环道总体负荷较轻时局部路段却处于超负荷状态。但是,环道是一个单方向循环的体系,局部路段的拥堵会向相邻路段扩散从而造成整个环道的拥堵。本文针对商圈环道所存在的问题,设计了交通流量诱导与信号控制策略。流量诱导通过诱导到达环道的车辆选择绕行路线避免进入环道,从而在来源上转移交通流。信号控制策略通过多交叉口协同控制来实现交通流从重负荷区域向轻负荷区域迁移,从而达到流量均衡。以杨家坪环道为例,在交通调查的基础上分析了其交通特性,进而制定了交通流量诱导与信号控制策略。交通流量诱导方案中对环道路网进行了建模,规划了环道辐射区域交通集散点之间的绕行路径,并对绕行的行程时间作了预测。诱导行程时间包括车辆在绕行路段上的行驶时间和在交叉口的等待时间。运用基于时间序列的短时交通流预测方法预测绕行路段上车流平均车速,间接地预测车辆在绕行路段上的行驶时间,运用仿真软件估计的方法预测绕行车辆在交叉口的等待时间。环道信号控制方案采用基于多智能体的Q学习算法,建立了交叉口智能体模型,设计相邻交叉口智能体之间交互协商机制,能够根据当前交通状态采取最优的控制策略,从而取得相比传统方法更好的控制效果。最后建立了基于VISSIM的杨家坪环道交通仿真环境,在仿真环境中设计对比试验,验证了本文所设计方案的有效性。本文的研究成果将为所依托项目中城市环道智能控制系统的实现提供理论指导和方法依据。