单交叉口智能交通灯配时优化控制策略
本文选题:交通信号灯 + 启发式控制策略 ; 参考:《长沙理工大学》2015年硕士论文
【摘要】:随着近年来我国经济的飞速发展,交通运输已成为人们日常生活中不可或缺的部分。这直接导致了我国机动车保有量急剧增加,城市交通拥堵等问题日益严重。交通信号灯是目前应用最广泛的交通疏导方式,其常用的控制方法有两种:一是固时控制方式,即各方向红绿灯时间固定。二是分时段控制方式,即各方向红绿灯分配时间随时间段的变化而变化。这两种控制方式在疏导交通方面有很好的效果,但同时也存在各方向车流量不均匀时,可能出现车流量大的方向绿灯时间不足导致车辆阻塞、车流量小的方向绿灯时间内无车通行的问题。本文针对现有交通信号灯控制方式的不足提出了两种控制策略,并通过MATLAB平台分别进行数据仿真,同时将本文优化结果与传统智能算法优化结果相比较,证明了两种控制策略的可行性。本文主要完成了如下工作:提出了一种基于实时车流量的交通信号灯启发式控制策略,依据交叉口实时车流情况建立了交叉口单方向绿灯时间分配的数学模型,实现了不同车流情况下交叉口交通信号灯时间的自适应分配。针对传统智能算法的不足提出了一种基于状态空间模型的优化算法,对该算法的全局收敛性及搜索效率进行了定性分析。建立了交叉口内车辆平均等待时间的模型,并通过基于状态空间模型的优化算法与模型相结合,以最小化车辆平均等待时间为目标,对交通信号灯的时间分配进行优化。
[Abstract]:With the rapid development of our economy in recent years, transportation has become an indispensable part of people's daily life. This has led to a sharp increase in the number of motor vehicles in China, urban traffic congestion and other problems are increasingly serious. Traffic signal light is the most widely used traffic diversion mode at present. There are two commonly used control methods: one is the fixed time control mode, that is, the traffic light time is fixed in all directions. The second is the control mode of time division, that is, the time distribution of traffic lights varies with the time period. These two kinds of control methods have good effect in guiding traffic, but at the same time, when the traffic flow is not uniform in all directions, there may be traffic congestion caused by insufficient green time in the direction of heavy traffic flow. The traffic flow is small in the direction of green time, there is no traffic problem. In this paper, two control strategies are put forward in view of the deficiency of the existing traffic signal control mode, and the data are simulated by MATLAB platform, and the optimization results of this paper are compared with those of the traditional intelligent algorithm. The feasibility of two control strategies is proved. The main work of this paper is as follows: a heuristic control strategy of traffic signal light based on real-time traffic flow is proposed, and a mathematical model of single direction green light time allocation for intersection is established according to the real-time traffic flow at intersection. The adaptive allocation of traffic signal time is realized under different traffic flow conditions. An optimization algorithm based on state space model is proposed to overcome the shortcomings of traditional intelligent algorithms. The global convergence and search efficiency of the algorithm are qualitatively analyzed. The model of vehicle average waiting time in intersection is established, and the optimization algorithm based on state space model is combined with the model to minimize the average waiting time of vehicles to optimize the time allocation of traffic lights.
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U491.54
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,本文编号:2049495
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