城市过饱和路口信号配时方法研究
发布时间：2022-10-21 16:31
城市交通环境中,交通信号控制是一种经济高效的提高交叉路口通行能力的方法,能够有效缓解道路拥塞和提高车辆行驶质量。信号配时可以看作一个多目标优化的问题,本文以典型的十字交叉路口作为研究对象,建立以通行量最大、车辆平均等待时间最短、平均停车次数最小、CO2排放量最少的多目标优化函数。由于在过饱和交通条件下,车流的“溢出”现象导致传统的信号配时方法失效,本文针对城市环境下的过饱和路口信号配时方法展开研究。首先在考虑车辆类型的前提下,提出了一种过饱和路口自适应信号配时框架。在车流稀疏时采用传统的交通信号配时方法,在路口过饱和状态下采取过饱和信号配时方法。其次,提出了一种基于NSGA-Ⅱ遗传算法的过饱和信号配时方法。利用遗传算法是求解多目标优化问题Pareto前沿的一种有效途径。怎样尽可能多地找到均匀分布在Pareto前沿的优化解是多目标优化问题的目标,其关键在于尽可能减少群体多样性和算法收敛性之间的矛盾。最后,提出了一种基于动态规划理论的过饱和信号配时方法。利用动态规划理论进行交通信号优化配时的好处是其将优化信号配时的过程转变成为多个单步最优控制,通过多次迭代求得路口处各种性能指标,从而决定是...
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 相关工作
1.3 研究内容
1.4 论文结构
第2章 交通信号配时基础和多目标优化理论
2.1 交通信号配时基础
2.1.1 交叉路口模型
2.1.2 信号相位
2.1.3 信号配时方法衡量指标
2.1.4 尾气排放模型
2.1.5 交通数据
2.2 多目标优化理论
2.2.1 多目标优化问题的数学描述
2.2.2 Pareto前沿
第3章 过饱和路口自适应信号配时框架
3.1 基于传感器感知的车辆权重监测方法
3.2 基于车辆权重的信号配时选择方法
3.3 本章小结
第4章 一种基于NSGA-Ⅱ算法的过饱和信号配时方法
4.1 引言
4.2 NSGA-Ⅱ 算法简介
4.3 基于NSGA-Ⅱ算法的过饱和信号配时方法
4.3.1 优化目标的确定
4.3.2 信号配时优化模型
4.3.3 基于NSGA-Ⅱ算法的过饱和信号配时
4.4 实验与分析
4.4.1 实验环境和仿真参数
4.4.2 配时方法相关说明
4.4.3 结果对比与分析
4.5 本章小结
第5章 一种基于动态规划的过饱和信号配时方法
5.1 引言
5.2 基于动态规划理论的过饱和信号配时模型
5.2.1 假设条件
5.2.2 模型要素
5.2.3 约束条件
5.2.4 优化过程
5.3 实验与分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文内容总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法的交叉口信号控制多目标优化[J]. 李振龙,董文会,韩建龙,朱明浩. 计算机应用. 2016(S2)
[2]过饱和交叉口交通信号控制动态规划优化模型[J]. 李瑞敏,唐瑾. 交通运输工程学报. 2015(06)
[3]单点过饱和信号交叉口展宽段排队控制研究[J]. 张小龙,成卫,袁满荣. 公路交通科技. 2015(11)
[4]基于NSGA-II算法的单点过饱和交叉口信号控制[J]. 安艳召,成卫,袁满荣. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2015(04)
[5]考虑公交优先的过饱和交叉口交通信号控制[J]. 马旭辉,刘小明,张金金. 吉林大学学报(工学版). 2015(03)
[6]过饱和状态下的单交叉口最小延误信号周期模型[J]. 徐建闽,荆彬彬,卢凯. 控制理论与应用. 2015(04)
[7]过饱和交叉口交通信号控制研究现状与展望[J]. 李瑞敏. 交通运输工程学报. 2013(06)
[8]基于NSGA-Ⅱ算法的过饱和状态交叉口群交通信号配时优化（英文）[J]. 李岩,过秀成,陶思然,杨洁. Journal of Southeast University（English Edition）. 2013(02)
[9]基于排队紧张系数的瓶颈交叉口信号配时研究[J]. 游黄阳,许伦辉. 公路与汽运. 2012(04)
[10]信号灯控制的多阶段决策模型及其前向动态规划算法[J]. 王岚君,赵燕佳,李进源,张颢,王希勤. 控制与决策. 2012(02)
硕士论文
[1]过饱和状况下的城市道路区域交通信号配时优化方法[D]. 陈凝.东南大学 2015
[2]过饱和路口交通信号控制动态规划优化模型[D]. 唐瑾.清华大学 2015
本文编号：3695996
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 相关工作
1.3 研究内容
1.4 论文结构
第2章 交通信号配时基础和多目标优化理论
2.1 交通信号配时基础
2.1.1 交叉路口模型
2.1.2 信号相位
2.1.3 信号配时方法衡量指标
2.1.4 尾气排放模型
2.1.5 交通数据
2.2 多目标优化理论
2.2.1 多目标优化问题的数学描述
2.2.2 Pareto前沿
第3章 过饱和路口自适应信号配时框架
3.1 基于传感器感知的车辆权重监测方法
3.2 基于车辆权重的信号配时选择方法
3.3 本章小结
第4章 一种基于NSGA-Ⅱ算法的过饱和信号配时方法
4.1 引言
4.2 NSGA-Ⅱ 算法简介
4.3 基于NSGA-Ⅱ算法的过饱和信号配时方法
4.3.1 优化目标的确定
4.3.2 信号配时优化模型
4.3.3 基于NSGA-Ⅱ算法的过饱和信号配时
4.4 实验与分析
4.4.1 实验环境和仿真参数
4.4.2 配时方法相关说明
4.4.3 结果对比与分析
4.5 本章小结
第5章 一种基于动态规划的过饱和信号配时方法
5.1 引言
5.2 基于动态规划理论的过饱和信号配时模型
5.2.1 假设条件
5.2.2 模型要素
5.2.3 约束条件
5.2.4 优化过程
5.3 实验与分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文内容总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法的交叉口信号控制多目标优化[J]. 李振龙,董文会,韩建龙,朱明浩. 计算机应用. 2016(S2)
[2]过饱和交叉口交通信号控制动态规划优化模型[J]. 李瑞敏,唐瑾. 交通运输工程学报. 2015(06)
[3]单点过饱和信号交叉口展宽段排队控制研究[J]. 张小龙,成卫,袁满荣. 公路交通科技. 2015(11)
[4]基于NSGA-II算法的单点过饱和交叉口信号控制[J]. 安艳召,成卫,袁满荣. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2015(04)
[5]考虑公交优先的过饱和交叉口交通信号控制[J]. 马旭辉,刘小明,张金金. 吉林大学学报(工学版). 2015(03)
[6]过饱和状态下的单交叉口最小延误信号周期模型[J]. 徐建闽,荆彬彬,卢凯. 控制理论与应用. 2015(04)
[7]过饱和交叉口交通信号控制研究现状与展望[J]. 李瑞敏. 交通运输工程学报. 2013(06)
[8]基于NSGA-Ⅱ算法的过饱和状态交叉口群交通信号配时优化（英文）[J]. 李岩,过秀成,陶思然,杨洁. Journal of Southeast University（English Edition）. 2013(02)
[9]基于排队紧张系数的瓶颈交叉口信号配时研究[J]. 游黄阳,许伦辉. 公路与汽运. 2012(04)
[10]信号灯控制的多阶段决策模型及其前向动态规划算法[J]. 王岚君,赵燕佳,李进源,张颢,王希勤. 控制与决策. 2012(02)
硕士论文
[1]过饱和状况下的城市道路区域交通信号配时优化方法[D]. 陈凝.东南大学 2015
[2]过饱和路口交通信号控制动态规划优化模型[D]. 唐瑾.清华大学 2015
本文编号：3695996
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