基于VISSIM的道路交叉口信號控制算法與仿真研究.pdf

1、智能交通信號控制是當(dāng)前控制領(lǐng)域和交通工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，也是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。有效的交通信號控制策略能夠提高道路網(wǎng)絡(luò)的交通效率，改善道路交通安全，降低能源消耗，減少環(huán)境污染。交通信號控制仿真對交通狀況進(jìn)行建模，合理評價(jià)當(dāng)前交通服務(wù)水平，對各種交通改善措施在其實(shí)施前進(jìn)行方案的比較選擇，為工程應(yīng)用提供有利依據(jù)，因此建立有效的交通控制仿真平臺是研究交通信號控制的前提。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于VISSIM的交通仿真軟件，在交通仿真軟件

2、的基礎(chǔ)上對單交叉口交通和干線交通信號控制算法進(jìn)行研究，提出并實(shí)現(xiàn)了有效的控制策略。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)基于VISSIM的交通仿真軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。VISSIM微觀交通仿真軟件，能夠提供精確的交通環(huán)境仿真，能夠微觀模擬現(xiàn)實(shí)路網(wǎng)車流的運(yùn)行，能夠提供嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑u價(jià)計(jì)算方法，但是VISSIM中只能提供固定配時(shí)、半感應(yīng)控制和全感應(yīng)控制的交通信號控制方法，不能提供更復(fù)雜的智能交通信號控制方法。因此通過VISSIM的COM接口開發(fā)基

3、于VISSIM的交通仿真軟件，使其具備VISSIM的微觀仿真和無偏評價(jià)的特性，同時(shí)能夠加載復(fù)雜的交通信號控制算法對其進(jìn)行仿真評價(jià);
　　(2)單交叉口交通信號控制算法的研究。首先利用模糊控制無需建模且運(yùn)用領(lǐng)域?qū)＜铱刂平?jīng)驗(yàn)的特點(diǎn)針對單交叉口設(shè)計(jì)模糊控制控制器，其次針對模糊控制無自主學(xué)習(xí)能力的缺點(diǎn)利用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化，最后針對遺傳算法的早熟問題設(shè)計(jì)模糊控制器進(jìn)行優(yōu)化。設(shè)計(jì)的算法在上述交通仿真軟件真進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了算法的有效

4、性;
　　(3)干線交通信號控制算法的研究。考慮干線交通中相鄰交叉口之間的關(guān)聯(lián)性，本文首先提出了干線交通信號模糊協(xié)調(diào)二級控制，在第一級控制中進(jìn)行干線交通中各交叉口之間的協(xié)調(diào)控制，第二級控制進(jìn)行單交叉口的模糊控制?？紤]單交叉口的模糊參數(shù)在干線控制中并不確定的問題，論文中采用區(qū)間二型模糊控制代替原有的一型模糊控制，并對區(qū)間二型模糊控制中不確定性因素利用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化。設(shè)計(jì)的算法在交通仿真軟件中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了算法的有效性