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原文传递交通网络流的信号预测控制研究

论文题名：	交通网络流的信号预测控制研究
关键词：	交通网络流;遗传算法;信号预测控制;仿真模型
摘要：	随着经济发展和科技的进步，机动车辆也随之迅速增多，城市道路和公路的交通拥挤问题日益突出，由此造成了巨大的经济损失，也影响了人们的生活。如何有效地缓解交通拥堵问题已经引起了各国道路研究者的关注。为了减少和避免交通拥挤，应设法降低高峰交通时间早的交通需求，增大道路的通行能力。通过交错安排上、下班时间，鼓励公共交通的发展，限制私人汽车等等措施来调整交通需求；为了提高道路通行能力，人们积极致力于制造更优良的汽车，建造更多的道路等，但仅靠上述措施，仍不能有效地解决交通拥挤问题。因此，从交通控制角度，特别是对区域交通信号控制的研究具有重要的意义。　　本文以区域中的若干个交叉口的交通信号控制为研究对象，论文完成的主要任务如下：　　1.在已有的车辆跟驰模型的基础上进行研究并改进，建立了基于车辆跟驰理论的交通流仿真模型。　　2.首先，基于预测控制机理即预测模型、滚动优化和实时反馈的研究，提出了一种交通信号预测控制的方法。其次，根据对区域中交通流的研究建立了信号优化控制模型，并采用智能的遗传优化算法对其模型进行了求解(即对区域中的信号灯控制参数进行同步优化)，获得最佳的信号配时方案。从而实现了区域中各路口信号灯的协调控制，确保了系统的性能指标(即等待放行的车辆数)最优。本文给出了建立模型的详细步骤以及遗传算法实现的流程。　　3.本文最后建立了一个微观交通仿真模型，并给出了微观交通仿真的框架以及仿真流程。在vC++6.0的环境下进行编程，其主要功能包括模拟路网中车辆的运行、交叉口信号配时的优化和算法的实施。针对设计的5个路口的路网，以区域中等待放行的车辆总数最少为目标函数，进行仿真并证实了交通信号控制能有效提高路网的通行能力。通过多次仿真，在相同的交通环境下，比较信号预测控制策略与定时控制策略、感应控制策略，证明了基于预测控制的交通信号控制的优越性。　　本文采用交通仿真，基本上实现了仿真技术和优化技术、预测控制和交通信号控制的有机结合，并得到了预期的结果，最后给出了今后的研究方向。
作者：	王伟
专业：	智能交通工程
导师：	周永华
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文