改進(jìn)交叉口性能評價及多目標(biāo)優(yōu)化配時研究.pdf

1、交叉口作為城市路網(wǎng)的重要組成部分，也成為路網(wǎng)控制系統(tǒng)的瓶頸點。提高交叉口運(yùn)行效率，最直接有效的方法是在掌握交叉口通行狀況的基礎(chǔ)上，改善信號控制配時方案。交叉口的性能評價指標(biāo)能夠客觀評價交叉口的運(yùn)行狀態(tài)。因此，對交叉口性能評價指標(biāo)和信號配時方法的研究具有重要的理論價值和實際意義。
　　 本文以城市單點交叉口為研究對象，針對目前交叉口性能評價指標(biāo)的計算方法不能準(zhǔn)確估計交叉口實際通行狀況的問題，改進(jìn)了延誤時間和停車率的計算方法；針對多

2、目標(biāo)信號配時模型求解方法的運(yùn)行效率較低、解集的分布性不佳等問題，提出改進(jìn)策略優(yōu)化算法，并將其應(yīng)用于配時模型的求解中。
　　 首先，介紹了交通信號控制參數(shù)及交叉口性能評價指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上分析了各評價指標(biāo)與信號周期時長之間的關(guān)系，得出延誤時間和停車率是兩個重要的且具有代表性的性能評價指標(biāo)，并將其作為本文配時模型的控制目標(biāo)。
　　 通過分析經(jīng)典的延誤時間和停車率計算方法，得出相位流量是延誤時間和停車率計算模型中的一個重要參數(shù)。

3、通過分析改進(jìn)的基于韋伯斯特理論的延誤時間計算模型，發(fā)現(xiàn)利用該方法得到的計算值比實際值偏大。
　　 其次，針對相位流量展開了研究，在改進(jìn)轉(zhuǎn)彎比例計算模型的基礎(chǔ)上，更精確的估計相位流量。分析了目前獲得交叉口相位流量的兩種主要途徑：直接觀測和假定估計，發(fā)現(xiàn)它們的估計結(jié)果與實際值差異很大。鑒于轉(zhuǎn)彎比例在確定相位流量中的重要作用，分析了交叉口轉(zhuǎn)彎比例的約束非線性規(guī)劃模型，針對其準(zhǔn)確性欠佳提出改進(jìn)方案，建立了精確度更高的轉(zhuǎn)彎比例計算模型，并

4、將其應(yīng)用到相位流量的估計中，為延誤時間和停車率的計算提供了理論依據(jù)。
　　 然后，改進(jìn)了延誤時間和停車率計算模型。針對現(xiàn)有的延誤時間和停車率計算方法其理論值大于實際值的問題，在準(zhǔn)確獲得相位流量的基礎(chǔ)上，引入“關(guān)鍵車流”對延誤時間和停車率的計算方法做進(jìn)一步改進(jìn)。
　　 最后，改進(jìn)了多目標(biāo)信號配時模型的求解算法NSGA-Ⅱ，并驗證了利用本文的方法得到的信號配時方案是更有效的。針對現(xiàn)有的算法在信號配時模型求解中存在運(yùn)行效率偏低