改進蟻群算法在交通分配中的應(yīng)用研究.pdf

1、交通擁堵越來越嚴(yán)重，已經(jīng)對我們?nèi)粘Ｉ顦?gòu)成了嚴(yán)峻的考驗。過去交通領(lǐng)域的學(xué)者們已經(jīng)提出了很多方法來試圖解決這一問題，如使用均衡分配模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法等。雖然在當(dāng)時能取得一定的改善交通狀況的效果，但由于約束太多，維數(shù)太大，擁堵問題一直不能得到很好的解決?？紤]到上述因素，本文擬通過運用對基本蟻群算法進行改進而得到的改進蟻群算法來進行更加合理的交通流量的分配。
　　蟻群算法是模擬自然界螞蟻覓食的仿生學(xué)算法。以昆蟲王國里螞蟻的覓食

2、行為作為原理，來計算得到兩點之間的最優(yōu)路徑。由于螞蟻的路徑尋找過程跟車輛的路徑選擇過程十分類似，所以最近幾年蟻群算法被廣泛地運用在了解決交通最優(yōu)路徑的問題上。由于基本的蟻群模型是針對旅行商問題提出的，所以在求解維數(shù)較多的路網(wǎng)最優(yōu)路徑問題時，要對上述模型做一定的改進。而以往的改進模型只是針對路徑長度因素或是路段行走時間因素進行修改，并沒有把交叉口的延誤時間考慮進去。但是連續(xù)的車流在途徑道路交叉口的時候，由于信號配時作用的原因，勢必會產(chǎn)生一

3、定的延誤。本文利用基本蟻群模型，再加上信號控制交叉口的延誤因素，通過分析車流經(jīng)過信號配時交叉口的到達和駛離狀況，把交叉口延誤時間加入到蟻群算法的模型中，提出了改進的、更加符合實際情況的、考慮交叉口延誤的蟻群算法模型。由于在求解本文的改進模型時會涉及到多方面的參數(shù)的設(shè)置問題，所以本文也相應(yīng)地介紹了蟻群模型和延誤模型的相關(guān)參數(shù)的選擇和計算方法。在文章結(jié)尾，對常州武進區(qū)所選路網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)進行調(diào)查，包括使用高清攝錄機、雷達測速儀、卷尺等實用工具得

4、到路網(wǎng)OD量、車輛行駛速度、交叉口距離等信息，并且還實地調(diào)查了各個交叉口四個方向的渠化情況跟信號燈配時信息。最后通過計算機java語言，編寫相應(yīng)的改進蟻群算法的程序，并且運用Myeclipse軟件，對常州武進區(qū)所選的道路網(wǎng)絡(luò)進行交通分配運算，得到所選路網(wǎng)每個路段的交通流量。結(jié)果表明，在本文的改進模型下求得的交通流量，會使得所選路網(wǎng)的流量分配更加趨于平衡，使得車均行駛時間減少，并且能使原來擁堵路段得到一定的緩解。實例證明改進的蟻群算法是一