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现代电子技术 2016年第16期39卷 19-22,26页

作者：郭鹏飞徐海黎树爱兵潘腊青沈标南通大学机械工程学院江苏南通226019 公安部交通管理科学研究所江苏无锡214151 南京蓝泰交通设施有限责任公司江苏南京210019

针对目前交叉口信号配时优化目标单一、综合运行效率不高的问题,提出一种交叉口信号配时多目标优化方法。考虑绿灯时间、周期长度和饱和度等约束条件,通过加权系数法定义代价函数,使交叉口的延误时间、停车次数和通行能力在某种程度上... 详细信息

针对目前交叉口信号配时优化目标单一、综合运行效率不高的问题,提出一种交叉口信号配时多目标优化方法。考虑绿灯时间、周期长度和饱和度等约束条件,通过加权系数法定义代价函数,使交叉口的延误时间、停车次数和通行能力在某种程度上达到最优。基于免疫克隆算法在处理多目标问题中具有最优解分布宽广性、均匀性好等特点,引入环境变异算子,提出环境变异免疫克隆算法对模型求解,增强了算法的全局搜索能力,提高了解的质量。仿真结果表明,与传统配时方法和改进粒子群算法相比,该文方法能有效减少信号交叉口的延误时间和停车次数,提高交叉口的运行效率。

关键词：交叉口信号配时多目标优化环境变异免疫克隆算法

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城市交通信号自适应优化控制系统研究

城市交通信号自适应优化控制系统研究

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作者：郭鹏飞南通大学

学位级别：硕士

交通拥堵现象已经对人们的工作生活产生了很大的负面影响。缓解拥堵的方法有很多,其中,建立符合该交叉口实际情况的交通信号配时方案是最有效的一种方式,对提高交叉口的运行效率、减少路上的等待时间,以及节能减排都有着积极的作用。论... 详细信息

交通拥堵现象已经对人们的工作生活产生了很大的负面影响。缓解拥堵的方法有很多,其中,建立符合该交叉口实际情况的交通信号配时方案是最有效的一种方式,对提高交叉口的运行效率、减少路上的等待时间,以及节能减排都有着积极的作用。论文以单个城市道路交叉口为研究对象,针对目前交叉口的信号配时方案大多采用固定配时,不适合实际通行情况的现状,研究信号自适应优化配时方法,以多个评价性能指标为基础,建立了多目标信号配时优化控制模型。并在智能算法理论指导下对模型求解,从而得到改善后的信号配时方案,以达到自适应优化控制的效果。其关键技术包括交通流参数的获取、系统建模、权重分配、信号配时优化等。论文重点研究了以上关键技术,主要内容和成果包括:1.针对交通信息采集问题,分析了信号配时优化前所需交通信息参数的特点及信息采集系统应具有的功能,由此分别提出了面向白天和夜晚两种情况的视频车流量检测方法。试验结果显示:白天情况下,通过虚拟检测带、阴影检测算法、动态模板更新等算法建立的车流量检测方法,能够有效识别出阴影区域,具有良好检测效果;夜晚情况下,通过分析车前灯的特点建立车辆识别方法,同样得到了良好检测效果。相关研究成果不仅可以用于后续的配时优化,也可以在公路设计、养护、管理方面发挥作用。2.针对交通信号配时的系统建模问题,提出了基于三个评价指标的多目标信号配时优化模型,克服了当前国内已有的典型交通信号配时优化方法的不足。延误时间、停车次数模型和通行能力三个指标分别从不同方面对交叉口的通行效率进行评价,解决了单个指标过度侧重于某方面性能的缺陷。3.针对模型中三个指标的权重分配问题,从不同情况下的指标应有不同侧重出发,提出了采用人工确定指标的重要性结合模糊分析法予以解决。不但简化了对指标权重的计算,降低了人为因素的主观干扰,而且也使优化得到的配时方案能够根据交叉口实际情况进行调整,更符合实际要求。4.利用免疫克隆算法在求解多目标问题中的优势,将环境变异克隆选择算法用于交叉口信号配时优化中,对典型四相位路口的仿真结果及在通州珠江路-金桥东路交叉口的配时优化实验结果表明:与传统配时方案及改进粒子群算法相比,本文算法求解的有效绿灯时间均满足约束条件,不仅能够更快速地搜索到更高质量的解,而且符合交叉口的实际通行状况,对缓解拥堵问题、提高出行效率有着积极的意义。

关键词：城市交叉口信号配时视频检测多目标优化环境变异免疫克隆算法

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