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城市干线交通信号协调优化控制及仿真
| 论文题名： | 城市干线交通信号协调优化控制及仿真 |
| 关键词： | 城市干线;协调控制;遗传算法;交通信号;优化控制 |
| 摘要： | 城市交通拥挤是当今世界普遍关注的问题，它所带来的严重危害日益影响到人们的日常生活和社会经济的发展。交叉路口作为城市交通的主要集散点，是产生交通拥挤的重要环节，对其交通流进行合理分析和控制，是缓解交通拥挤的重要手段和途径，也是研究城市交通问题的一个关键切入点。城市交通干线作为城市路网中的重要组成部分，它的通畅与否直接影响整个城域交通网络能否平稳、安全的运行。因此本文以此为出发点，开展了对城市交通信号控制的研究，重点研究了城市干线协调优化控制的方法。 本文针对目前城市交通问题的现状，首先分析和讨论了交通信号控制的基本理论，对几种典型的交通信号控制系统的建模过程、配时优化和系统性能进行了分析。其次，重点研究了城市干线交通信号的协调优化控制，分析了现有协调控制方法的特点，并针对其不足，给出了以交通干线系统中车辆总延误最小为目标的常态交通条件下的干线交通信号协调控制的方法，并针对一种双向交通的交通干线系统，建立了以相位差为优化控制变量的交通流动态优化控制模型。之后，分析了过饱和交通条件下的交通流特征，建立了该状态下的干线协调控制的延误模型，并给出了相位差和绿灯利用率之间的关系。最后，使用基本的遗传算法对双向绿波控制模型中的控制变量相位差参数进行了优化，并在Matlab环境中对其进行了10个周期的仿真实验，给出了优化后相位差的值和优化后的延误时间。并对优化后的车辆延误时间与定时控制时进行了性能对比。对比结果表明干线上车辆延误时间明显小于定时线控时的车辆延误时间。证明了本文所提方法的有效性。 此外，本文采用基于计算干线车辆总延误的双向绿波控制方法，由于求解过程只需要相位差和适应度函数(交叉口总延误)，这使得干线协调控制与路网协调控制之间已不存在明显的界限。因此本文提出的方法具有解决城市路网协调控制问题的潜力。 |
| 作者： | 李晓红 |
| 专业： | 计算机软件与理论 |
| 导师： | 谭国真 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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