基于動態(tài)時(shí)段劃分的交叉口信號控制模型與算法研究.pdf

1、信號交叉口控制是城市道路交通控制系統(tǒng)的最基本單元。信號交叉口的控制效果是決定道路通行能力、行車延誤、交通安全和城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。目前我國大多城市交叉口仍采用單交叉口定時(shí)信號控制方式。如何在現(xiàn)有交通控制設(shè)施的基礎(chǔ)上,通過改進(jìn)信號控制方案提高道路交通通行能力、緩解城市交通壓力,是亟待解決的交通難題。本課題充分考慮我國城市交通控制現(xiàn)狀,本著低投入、高成效的原則,深入研究了各種信號配時(shí)參數(shù)的設(shè)計(jì)方法,最終建立了基于動態(tài)時(shí)段劃分的單交叉口

2、信號控制方案。
　　 按照多時(shí)段信號控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程,本論文對單個(gè)交叉口的時(shí)段劃分和信號優(yōu)化配時(shí)方案的生成依次進(jìn)行了深入研究,建立了基于魯棒思想的多目標(biāo)優(yōu)化配時(shí)模型,并通過實(shí)例驗(yàn)證了該方案的有效性。
　　 首先,在分析動態(tài)交通流特點(diǎn)和研究交通流預(yù)處理方法的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究和改進(jìn)了Fisher聚類算法,并將其應(yīng)用到交通時(shí)段劃分中。通過實(shí)例仿真,驗(yàn)證了改進(jìn)算法的可行性和有效性。
　　 其次,在分析總結(jié)現(xiàn)有交叉口延誤

3、計(jì)算模型的基礎(chǔ)上,考慮了模型對不確定性交通流適應(yīng)性,研究并建立了基于魯棒的交叉口均衡延誤模型,提高了配時(shí)模型對不斷變化的交通流的魯棒性。進(jìn)而,通過分析交叉口通行能力、車輛延誤兩個(gè)控制目標(biāo)與信號周期之間的關(guān)系,建立了以車輛平均延誤最小和交叉口通行能力最大為目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化配時(shí)模型。
　　 再次,重點(diǎn)研究了NSGA-Ⅱ算法在多目標(biāo)優(yōu)化模型求解中的應(yīng)用。針對該算法的不足,提出了改進(jìn)方案;并將改進(jìn)后的NSGA-Ⅱ算法應(yīng)用到多目標(biāo)優(yōu)化配時(shí)