城市交通信號燈的仿真優(yōu)化研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的推進,機動車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。人們在享受交通發(fā)達帶來的便捷同時,飽受其詬病-交通擁擠、惡性交通事故劇增、擁擠交通所帶來環(huán)境污染加劇,成為困擾各國民眾的焦點和急待解決的問題。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燈智能優(yōu)化控制是提高交叉口通行效率最經(jīng)濟且有效的方法,也是現(xiàn)代城市交通管理的主要內(nèi)容。信號燈配時的智能優(yōu)化也能

2、給公共交通更多的優(yōu)先通行權(quán),減少公共交通車輛在路口的延誤時間,這對提高公共交通的服務(wù)水平是有益的。為了了解當(dāng)前信號燈控制存在的問題,研究了國外先進的交通控制系統(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)對商蕾博士所建立的微觀交通仿真模型進行改進和完善,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)對所建立的微觀交通仿真模型進行檢驗,以證實微觀仿真模型的真實有效性；

3、>　　 (2)研究了啟發(fā)式的智能優(yōu)化算法,通過對測試函數(shù)優(yōu)化結(jié)果對比,比較了簡單遺傳優(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)化算法運用于交通信號的控制之中,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)果作為評判不同信號配時方案優(yōu)劣的依據(jù)；
　　 (4)建立了基于簡單規(guī)則的主動式公交優(yōu)

4、先的仿真程序,可分別進行綠燈相位延長、提前開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)公交車輛到達停車線的時間不同,采用不同的優(yōu)先策略。通過該仿真系統(tǒng)可以評價主動式公交優(yōu)先的效果及對其它非優(yōu)先車輛的影響；
　　 (5)根據(jù)所建立的微觀交通仿真優(yōu)化系統(tǒng),對路口的信號燈進行優(yōu)化控制。提出公交優(yōu)先評價的準(zhǔn)則:即以人均延誤時間最小來比較不同的公交車輛優(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

5、輛交通信號優(yōu)先的控制效果；
　　 (6)對三個路口組成的干線路網(wǎng)交通系統(tǒng)進行交通信號控制參數(shù)的敏感性研究,證實了信號控制參數(shù)中信號周期、相位差、綠信比設(shè)置的優(yōu)劣對路網(wǎng)內(nèi)車輛的通行速度存在不同程度的影響；論證了干線或區(qū)域交通中信號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燈仿真優(yōu)化方法,并對該路網(wǎng)系統(tǒng)進行了以主干線上交通延誤最小為優(yōu)化目標(biāo)的仿真優(yōu)化研究；同時也對九個路口組成的區(qū)域交通系統(tǒng)進行了仿真優(yōu)化