城市交通環(huán)境中,交通信號控制是一種經(jīng)濟(jì)高效的提高交叉路口通行能力的方法,能夠有效緩解道路擁塞和提高車輛行駛質(zhì)量。信號配時(shí)可以看作一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化的問題,本文以典型的十字交叉路口作為研究對象,建立以通行量最大、車輛平均等待時(shí)間最短、平均停車次數(shù)最小、CO2排放量最少的多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)。由于在過飽和交通條件下,車流的“溢出”現(xiàn)象導(dǎo)致傳統(tǒng)的信號配時(shí)方法失效,本文針對城市環(huán)境下的過飽和路口信號配時(shí)方法展開研究。首先在考慮車輛類型的前提下,提出了一種過飽和路口自適應(yīng)信號配時(shí)框架。在車流稀疏時(shí)采用傳統(tǒng)的交通信號配時(shí)方法,在路口過飽和狀態(tài)下采取過飽和信號配時(shí)方法。其次,提出了一種基于NSGA-Ⅱ遺傳算法的過飽和信號配時(shí)方法。利用遺傳算法是求解多目標(biāo)優(yōu)化問題Pareto前沿的一種有效途徑。怎樣盡可能多地找到均勻分布在Pareto前沿的優(yōu)化解是多目標(biāo)優(yōu)化問題的目標(biāo),其關(guān)鍵在于盡可能減少群體多樣性和算法收斂性之間的矛盾。最后,提出了一種基于動態(tài)規(guī)劃理論的過飽和信號配時(shí)方法。利用動態(tài)規(guī)劃理論進(jìn)行交通信號優(yōu)化配時(shí)的好處是其將優(yōu)化信號配時(shí)的過程轉(zhuǎn)變成為多個(gè)單步最優(yōu)控制,通過多次迭代求得路口處各種性能指標(biāo),從而決定是... 

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 相關(guān)工作
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第2章 交通信號配時(shí)基礎(chǔ)和多目標(biāo)優(yōu)化理論
    2.1 交通信號配時(shí)基礎(chǔ)
        2.1.1 交叉路口模型
        2.1.2 信號相位
        2.1.3 信號配時(shí)方法衡量指標(biāo)
        2.1.4 尾氣排放模型
        2.1.5 交通數(shù)據(jù)
    2.2 多目標(biāo)優(yōu)化理論
        2.2.1 多目標(biāo)優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)描述
        2.2.2 Pareto前沿
第3章 過飽和路口自適應(yīng)信號配時(shí)框架
    3.1 基于傳感器感知的車輛權(quán)重監(jiān)測方法
    3.2 基于車輛權(quán)重的信號配時(shí)選擇方法
    3.3 本章小結(jié)
第4章 一種基于NSGA-Ⅱ算法的過飽和信號配時(shí)方法
    4.1 引言
    4.2 NSGA-Ⅱ 算法簡介
    4.3 基于NSGA-Ⅱ算法的過飽和信號配時(shí)方法
        4.3.1 優(yōu)化目標(biāo)的確定
        4.3.2 信號配時(shí)優(yōu)化模型
        4.3.3 基于NSGA-Ⅱ算法的過飽和信號配時(shí)
    4.4 實(shí)驗(yàn)與分析
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和仿真參數(shù)
        4.4.2 配時(shí)方法相關(guān)說明
        4.4.3 結(jié)果對比與分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 一種基于動態(tài)規(guī)劃的過飽和信號配時(shí)方法
    5.1 引言
    5.2 基于動態(tài)規(guī)劃理論的過飽和信號配時(shí)模型
        5.2.1 假設(shè)條件
        5.2.2 模型要素
        5.2.3 約束條件
        5.2.4 優(yōu)化過程
    5.3 實(shí)驗(yàn)與分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文內(nèi)容總結(jié)
    6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于遺傳算法的交叉口信號控制多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 李振龍,董文會,韓建龍,朱明浩.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2016(S2)
[2]過飽和交叉口交通信號控制動態(tài)規(guī)劃優(yōu)化模型[J]. 李瑞敏,唐瑾.  交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2015(06)
[3]單點(diǎn)過飽和信號交叉口展寬段排隊(duì)控制研究[J]. 張小龍,成衛(wèi),袁滿榮.  公路交通科技. 2015(11)
[4]基于NSGA-II算法的單點(diǎn)過飽和交叉口信號控制[J]. 安艷召,成衛(wèi),袁滿榮.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2015(04)
[5]考慮公交優(yōu)先的過飽和交叉口交通信號控制[J]. 馬旭輝,劉小明,張金金.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(03)
[6]過飽和狀態(tài)下的單交叉口最小延誤信號周期模型[J]. 徐建閩,荊彬彬,盧凱.  控制理論與應(yīng)用. 2015(04)
[7]過飽和交叉口交通信號控制研究現(xiàn)狀與展望[J]. 李瑞敏.  交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]基于NSGA-Ⅱ算法的過飽和狀態(tài)交叉口群交通信號配時(shí)優(yōu)化（英文）[J]. 李巖,過秀成,陶思然,楊潔.  Journal of Southeast University（English Edition）. 2013(02)
[9]基于排隊(duì)緊張系數(shù)的瓶頸交叉口信號配時(shí)研究[J]. 游黃陽,許倫輝.  公路與汽運(yùn). 2012(04)
[10]信號燈控制的多階段決策模型及其前向動態(tài)規(guī)劃算法[J]. 王嵐君,趙燕佳,李進(jìn)源,張顥,王希勤.  控制與決策. 2012(02)

碩士論文
[1]過飽和狀況下的城市道路區(qū)域交通信號配時(shí)優(yōu)化方法[D]. 陳凝.東南大學(xué) 2015
[2]過飽和路口交通信號控制動態(tài)規(guī)劃優(yōu)化模型[D]. 唐瑾.清華大學(xué) 2015



本文編號：3695996