城市交通信號(hào)燈的仿真優(yōu)化研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的推進(jìn),機(jī)動(dòng)車(chē)輛的保有量急劇增加,城市交通供求關(guān)系不平衡的矛盾日益尖銳。人們?cè)谙硎芙煌òl(fā)達(dá)帶來(lái)的便捷同時(shí),飽受其詬病-交通擁擠、惡性交通事故劇增、擁擠交通所帶來(lái)環(huán)境污染加劇,成為困擾各國(guó)民眾的焦點(diǎn)和急待解決的問(wèn)題。提高城市交通管理的水平和大力發(fā)展公共交通是解決城市交通擁堵的有效手段。城市平面交叉路口信號(hào)燈智能優(yōu)化控制是提高交叉口通行效率最經(jīng)濟(jì)且有效的方法,也是現(xiàn)代城市交通管理的主要內(nèi)容。信號(hào)燈配時(shí)的智能優(yōu)化也能

2、給公共交通更多的優(yōu)先通行權(quán),減少公共交通車(chē)輛在路口的延誤時(shí)間,這對(duì)提高公共交通的服務(wù)水平是有益的。為了了解當(dāng)前信號(hào)燈控制存在的問(wèn)題,研究了國(guó)外先進(jìn)的交通控制系統(tǒng)及控制方法；并以此為基礎(chǔ)建立城市交通微觀仿真優(yōu)化系統(tǒng)。主要完成了以下的工作:
　　 (1)對(duì)商蕾博士所建立的微觀交通仿真模型進(jìn)行改進(jìn)和完善,使仿真的結(jié)果更準(zhǔn)確；并以武漢市武昌區(qū)和平大道的交通調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)所建立的微觀交通仿真模型進(jìn)行檢驗(yàn),以證實(shí)微觀仿真模型的真實(shí)有效性；

3、>　　 (2)研究了啟發(fā)式的智能優(yōu)化算法,通過(guò)對(duì)測(cè)試函數(shù)優(yōu)化結(jié)果對(duì)比,比較了簡(jiǎn)單遺傳優(yōu)化算法,自適應(yīng)遺傳優(yōu)化算法和混沌-遺傳混合優(yōu)化算法的尋優(yōu)性能；測(cè)試的結(jié)果為混沌-遺傳混合優(yōu)化算法在收斂的速度和精度上都優(yōu)于其它的兩種智能優(yōu)化算法；
　　 (3)將優(yōu)化算法運(yùn)用于交通信號(hào)的控制之中,建立了城市微觀交通仿真優(yōu)化系統(tǒng),并由微觀仿真程序仿真的結(jié)果作為評(píng)判不同信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)劣的依據(jù)；
　　 (4)建立了基于簡(jiǎn)單規(guī)則的主動(dòng)式公交優(yōu)

4、先的仿真程序,可分別進(jìn)行綠燈相位延長(zhǎng)、提前開(kāi)啟綠燈相位和插入公交相位等三種公交優(yōu)先的控制。根據(jù)公交車(chē)輛到達(dá)停車(chē)線(xiàn)的時(shí)間不同,采用不同的優(yōu)先策略。通過(guò)該仿真系統(tǒng)可以評(píng)價(jià)主動(dòng)式公交優(yōu)先的效果及對(duì)其它非優(yōu)先車(chē)輛的影響；
　　 (5)根據(jù)所建立的微觀交通仿真優(yōu)化系統(tǒng),對(duì)路口的信號(hào)燈進(jìn)行優(yōu)化控制。提出公交優(yōu)先評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則:即以人均延誤時(shí)間最小來(lái)比較不同的公交車(chē)輛優(yōu)先方法的合理性和效果。并在此基礎(chǔ)上研究了在不同的交通狀況和不同載客人數(shù)下公交車(chē)

5、輛交通信號(hào)優(yōu)先的控制效果；
　　 (6)對(duì)三個(gè)路口組成的干線(xiàn)路網(wǎng)交通系統(tǒng)進(jìn)行交通信號(hào)控制參數(shù)的敏感性研究,證實(shí)了信號(hào)控制參數(shù)中信號(hào)周期、相位差、綠信比設(shè)置的優(yōu)劣對(duì)路網(wǎng)內(nèi)車(chē)輛的通行速度存在不同程度的影響；論證了干線(xiàn)或區(qū)域交通中信號(hào)燈控制周期相同是保證路網(wǎng)內(nèi)交通穩(wěn)定的前提和關(guān)鍵；提出了多路口多相位的信號(hào)燈仿真優(yōu)化方法,并對(duì)該路網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了以主干線(xiàn)上交通延誤最小為優(yōu)化目標(biāo)的仿真優(yōu)化研究；同時(shí)也對(duì)九個(gè)路口組成的區(qū)域交通系統(tǒng)進(jìn)行了仿真優(yōu)化