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《城市交通的優(yōu)化控制與仿真研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、摘要摘要近年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程加快，對道路交通系統(tǒng)的要求越來越高。為了解決日益嚴重的交通問題，應該以科學理論為指導進行交通規(guī)劃、控制和管理，因而，對交通信號進行優(yōu)化控制研究是當前國內(nèi)外學者的重要研究課題之一。本文中考慮的交通信號控制系統(tǒng)由仿真模型和優(yōu)化模型兩部分組成，在論文主體部分提出了一個新的動態(tài)路口信號控制模型，解決單路口及多路口網(wǎng)絡的交通信號優(yōu)化控制問題，并利用計算機進行仿真模擬，以期為實際中的城市交通問題提供有益的解決方法和途徑。本文側(cè)重于城市交通道路信號優(yōu)化控制，對交通信號優(yōu)化控制問題進行了數(shù)學建模及理論分析，并給出了相關求解算法，研究內(nèi)容可歸納為以下
2、幾個方面；一．提出了交通單路口和多路口的信號控制模型，假定車輛只有兩個速度，一是自由行駛速度，二是綠燈時排隊穿過路口的速度，假設條件使得路口闖題簡單化，由此可建立信號控制的數(shù)學模型。而依據(jù)模型和一定的假設條件，可以很好的對交通路口進行優(yōu)化控制。二．在多路口信號控制模型的基礎上，建立了一個基于混合整數(shù)規(guī)劃的相鄰交叉路口信號協(xié)調(diào)控制模型。以在固定時間內(nèi)下游路口駛出的車輛數(shù)最多作為目標函數(shù)，通過協(xié)調(diào)上游路口信號燈變換時間來控制下游路口車輛周期內(nèi)的駛出。采用禁忌搜索算法對問題求解，并通過仿真分析得到模型的一些性質(zhì)。對類似的但目標函數(shù)不同的相鄰路口問題也可采用類似的解決方案。三．用排隊論
3、對單路口及相鄰路口的控制模型做進一步的補充討論，假定車輛到達路口并進入排隊是隨機的，即到達車輛為一隨機變量，由此可得到平穩(wěn)狀態(tài)下單路C1及兩路口模型的車輛動態(tài)規(guī)律，即單路口控制模型中周期末排隊長的母函數(shù)，以及在兩路口控制模型中，下游路口排隊的母函數(shù)。同時，這兩個結(jié)果也可作為交通網(wǎng)絡中邊界路口在平穩(wěn)狀態(tài)下的車輛排隊規(guī)律，從而對交通網(wǎng)絡控制進行研究。四．利用前面所得到的結(jié)果，建立了交通網(wǎng)絡中路口相位差協(xié)調(diào)控制模型，摘要引進周期性時間窗，并定義了時間窗函數(shù)，用時間窗模擬各路口信號燈控制，采用協(xié)調(diào)交通網(wǎng)絡路口信號相位差的方法得到交通網(wǎng)絡的最短路徑。結(jié)合改進的Dijkstra算法、SDO
4、T算法及遺傳算法分別構(gòu)建出了求解確定權值和非確定權值交通網(wǎng)絡最短路徑的混合算法。關鍵詞：信號燈最優(yōu)控制；協(xié)調(diào)控制；交通網(wǎng)絡；隨機時變網(wǎng)絡：時間窗：最短路徑；數(shù)值仿真AbstmclInrecentyears．試tlltheincreasingdevelopmentofsocialeconomyandurbanization,thenumberofvehiclesandtheneedfortransportationgrowfaster．Inordertosolvetheseriousmad仃a伍ccongestionproblem,wemustbcgIlidcdbyscienti
5、ficproceduretomaketrafficcontrolandmanagement．Tmtticsignalconll'olremainsoneofthemostsignificantitemsforresearchershomeandabroad．Trafficsignalcontrolsystemconsistsofsimulationmodelandoptimizationmodelinthisdissertation．nemostimportantcontributionistoinvestigatethemathematicmodelforoptimaltra
6、插ccontrolandtomakesimulationresearchonthemodel’Sability．neobjectiveofthepaperistogetnewwaysandmethodstosolvetheserioustrafficproblem．ThedissertationiSfocusedonoptimalcontrolforIrafficintersections．Wedevelopamathematicalmodelandtheoreticalanalysis，andgivethecorrespondingalgorithms．nemainconte
7、ntsinthisdissertationinclude：1．11嵋mathematicaldescriptiORSofsingle倘cintersectionandtheintersectionsaredevelopedundersomeassumptions．Weassmethereareonlytwovelocities，oneisvelocityofrunningintheroad，theotherisvelocityofrunningoutintersectionwhenthere
