本文關(guān)鍵詞： 交通信號(hào) 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 有權(quán)劃分 協(xié)調(diào)控制 多目標(biāo)優(yōu)化　出處：《南京郵電大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：城市交通信號(hào)控制是緩解路網(wǎng)交通擁堵,提高路網(wǎng)資源利用率的主要手段。合理有效的交通信號(hào)控制策略,不僅需要研究路網(wǎng)中單路口的信號(hào)控制,還需要綜合考慮整個(gè)路網(wǎng)的總體通行效率。由于交通路網(wǎng)過(guò)于復(fù)雜和龐大,直接對(duì)整個(gè)路網(wǎng)進(jìn)行研究非常困難。將交通路網(wǎng)劃分成若干個(gè)合理的信號(hào)控制子區(qū),然后對(duì)每個(gè)子區(qū)協(xié)調(diào)控制是有效的解決方案。本文針對(duì)現(xiàn)有復(fù)雜路網(wǎng)子區(qū)劃分的不足,提出一種合理、正確的劃分方法。然后基于各劃分子區(qū),構(gòu)建子區(qū)間協(xié)調(diào)控制的多目標(biāo)優(yōu)化模型。最后對(duì)NSGA-II算法進(jìn)行改進(jìn),求解子區(qū)協(xié)調(diào)控制的信號(hào)配時(shí)。主要研究工作如下:(1)針對(duì)現(xiàn)有復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)劃分算法難以有效進(jìn)行復(fù)雜路網(wǎng)的子區(qū)劃分,提出一種改進(jìn)的Newman社團(tuán)劃分算法,能有效地對(duì)復(fù)雜交通路網(wǎng)進(jìn)行子區(qū)劃分。本文選用交通路網(wǎng)中的兩路口間的距離和單位時(shí)間的車流量構(gòu)建邊權(quán),再結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的度特性構(gòu)建點(diǎn)權(quán),重新定義模塊度的概念。由于交通流是一個(gè)動(dòng)態(tài)值,可以選取不同時(shí)間段的交通流,實(shí)現(xiàn)區(qū)域路網(wǎng)的動(dòng)態(tài)劃分。測(cè)試實(shí)驗(yàn)表明,改進(jìn)后的算法能夠敏銳的辨識(shí)路段間的耦合程度,實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域路網(wǎng)合理、正確的劃分。(2)針對(duì)現(xiàn)有區(qū)域交通協(xié)調(diào)控制的不足,基于上述子區(qū)劃分構(gòu)建了子區(qū)間協(xié)調(diào)控制的多目標(biāo)優(yōu)化模型。根據(jù)劃分子區(qū)的特點(diǎn),以各子區(qū)的信號(hào)周期為優(yōu)化變量,以區(qū)域交通路網(wǎng)的平均延誤時(shí)間及下游子區(qū)路口的平均停車率為優(yōu)化指標(biāo),構(gòu)建了子區(qū)間協(xié)調(diào)控制的多目標(biāo)優(yōu)化模型,克服了現(xiàn)有區(qū)域交通協(xié)調(diào)控制優(yōu)化目標(biāo)單一、運(yùn)算復(fù)雜或者在運(yùn)算前需要較多先驗(yàn)知識(shí)的不足。(3)針對(duì)NSGA-II算法在求解子區(qū)協(xié)調(diào)控制的信號(hào)配時(shí)時(shí)出現(xiàn)解分布的不均勻,種群的多樣性較弱等問(wèn)題,本文在原有變異算子的基礎(chǔ)上提出一種基于泊松隨機(jī)數(shù)的變異算子,并在生成初始種群的時(shí)候,先對(duì)種群進(jìn)行篩選,保證優(yōu)質(zhì)的個(gè)體被保留。仿真測(cè)試結(jié)果表明,改進(jìn)后的算法對(duì)Pareto前沿面具有較強(qiáng)的探索能力,并且能夠保持種群的多樣性。用改進(jìn)后的算法求解子區(qū)協(xié)調(diào)控制的信號(hào)配時(shí),使得各子區(qū)組成的交通路網(wǎng)平均延誤時(shí)間以及停車率都得到了改善。
[Abstract]:Urban traffic signal control is the main means to alleviate traffic congestion and improve the utilization of road network resources. A reasonable and effective traffic signal control strategy not only needs to study the signal control of a single intersection in the road network. It is also necessary to take into account the overall traffic efficiency of the whole network. Because the traffic network is too complex and large, it is very difficult to study the whole network directly. The traffic network is divided into several reasonable signal control sub-areas. Then the coordinated control for each sub-area is an effective solution. In this paper, a reasonable and correct method is proposed for subdivision of complex road network, and then, based on the subdivision of each sub-area, a reasonable and correct method is proposed. The multi-objective optimization model of subinterval coordinated control is constructed. Finally, the NSGA-II algorithm is improved. The main research work is as follows: (1) aiming at the difficulty of existing complex network community partition algorithms, an improved Newman community partition algorithm is proposed. In this paper, the distance between two intersections and the traffic flow per unit time in the traffic network are selected to construct the side weight, and then the point weight is constructed by combining the degree characteristics of the complex network. The concept of modular degree is redefined. Because traffic flow is a dynamic value, traffic flow in different time periods can be selected to realize the dynamic division of regional road network. The improved algorithm can acutely identify the coupling degree between road sections, realize the rational division of the regional road network, and correct division. 2) aiming at the shortcomings of the existing regional traffic coordination control, The multi-objective optimization model of subinterval coordination control is constructed based on the above subarea partition. According to the characteristics of the subregion, the signal period of each sub-region is taken as the optimization variable. Taking the average delay time of the regional traffic network and the average stop rate of the intersection of the regional traffic network as the optimization indexes, the multi-objective optimization model of the sub-interval coordinated control is constructed, which overcomes the single optimization goal of the existing regional traffic coordination control. In view of the problem that the NSGA-II algorithm can solve the problems of uneven distribution of solution and weak diversity of population in solving the signal matching of subzone coordination control, the algorithm is complex in operation or requires more prior knowledge before operation. Based on the original mutation operator, a mutation operator based on Poisson random number is proposed in this paper. When the initial population is generated, the population is first screened to ensure that the high quality individual is retained. The simulation results show that, The improved algorithm has a strong ability to explore the front mask of Pareto and can keep the diversity of population. The improved algorithm is used to solve the signal timing of subregion coordinated control. The average delay time and parking rate of traffic network are improved.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U491.54;O157.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 梁景源;;300MW火電機(jī)組協(xié)調(diào)控制優(yōu)化的研究和應(yīng)用[J];科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì);2012年16期

2 顧九春;;煙臺(tái)市長(zhǎng)江路交通信號(hào)線協(xié)調(diào)控制的設(shè)計(jì)思路與方法[J];魯東大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年03期

3 蘇海龍;張峻霞;張建國(guó);胡軍;;基于任務(wù)需求的仿生手臂在線協(xié)調(diào)控制技術(shù)[J];高技術(shù)通訊;2009年02期

4 馮遠(yuǎn)靜;單敏;樂(lè)浩成;張貴軍;俞立;;綠波協(xié)調(diào)控制的子區(qū)動(dòng)態(tài)劃分算法[J];控制理論與應(yīng)用;2014年08期

5 葛衛(wèi)平;劉暾;院老虎;趙志萍;;新型月球車的控制及實(shí)驗(yàn)研究[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);2010年02期

6 王延輝;李寧;高忠偉;;提高區(qū)域交通基礎(chǔ)設(shè)施抗震保障能力的建議[J];北方經(jīng)濟(jì);2012年08期

7 趙曉宇;于德新;劉峰;劉東;;基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域交通控制評(píng)價(jià)方法研究[J];中國(guó)科技信息;2011年04期

8 宋立博,呂恬生,張培艷,張家梁;基于滑模變結(jié)構(gòu)方法的溜冰機(jī)器人協(xié)調(diào)控制器設(shè)計(jì)(英文)[J];控制理論與應(yīng)用;2003年05期

9 金雁中;;交通路網(wǎng)自動(dòng)綜合方法研究與實(shí)現(xiàn)[J];科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì);2007年13期

10 毛濵;李滿春;黃秋昊;陳沖;胡煒;陳東;;交通路網(wǎng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響——以廊坊市中心城區(qū)為例[J];河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 祝傳衛(wèi);陳言軍;王云省;孔凡領(lǐng);;完善協(xié)調(diào)控制方案,減小熱風(fēng)節(jié)流損失[A];全國(guó)火電300MWe級(jí)機(jī)組能效對(duì)標(biāo)及競(jìng)賽第三十九屆年會(huì)論文集[C];2010年

2 趙民政;;凝結(jié)水節(jié)流參與協(xié)調(diào)控制的探索與分析[A];全國(guó)火電600MW級(jí)機(jī)組能效對(duì)標(biāo)及競(jìng)賽第十七屆年會(huì)論文集[C];2013年

3 項(xiàng)俊平;李書(shū)杰;陳宗海;;一種基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的交通網(wǎng)絡(luò)綠波協(xié)調(diào)控制方法[A];第13屆中國(guó)系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

4 陳淑紅;蔣光勝;;基于上游路口檢測(cè)的公交綠波協(xié)調(diào)控制[A];第八屆中國(guó)智能交通年會(huì)優(yōu)秀論文集——智能交通與安全[C];2013年

5 楚天廣;陳志福;王龍;謝廣明;;群體動(dòng)力學(xué)與協(xié)調(diào)控制[A];第二十六屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2007年

6 趙松烈;吳飛軍;趙萬(wàn)榮;;直接指令平衡控制策略在北侖600MW機(jī)組的應(yīng)用和完善[A];全國(guó)火電大機(jī)組（600MW級(jí)）競(jìng)賽第十屆年會(huì)論文集[C];2006年

7 侯典來(lái);;單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制新技術(shù)[A];2010年全國(guó)發(fā)電廠熱工自動(dòng)化專業(yè)會(huì)議論文集[C];2010年

8 付文波;陳景勇;;DCS在伊敏發(fā)電廠改造中的應(yīng)用和經(jīng)驗(yàn)[A];全國(guó)發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)與廠級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

9 高峰;;淄博火車站及其周邊區(qū)域交通問(wèn)題的初步研究[A];和諧城市規(guī)劃——2007中國(guó)城市規(guī)劃年會(huì)論文集[C];2007年

10 吳建;;魯南城市帶區(qū)域交通發(fā)展評(píng)價(jià)研究[A];城市規(guī)劃和科學(xué)發(fā)展——2009中國(guó)城市規(guī)劃年會(huì)論文集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 朱宇;再接再厲推進(jìn)交通重點(diǎn)工程建設(shè) 群策群力緩解局部區(qū)域交通擁堵[N];寧波日?qǐng)?bào);2010年

2 記者 曹愛(ài)方　通訊員 王淑芳;南站區(qū)域交通秩序明顯好轉(zhuǎn)[N];寧波日?qǐng)?bào);2010年

3 劉賢芳 廖平 記者 向德孟;構(gòu)建區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)[N];廣元日?qǐng)?bào);2010年

4 肖一邋劉先琴 河南省交通廳廳 安惠元;加快建立區(qū)域交通應(yīng)急指揮中心[N];光明日?qǐng)?bào);2008年

5 李立強(qiáng);交通運(yùn)輸部掛牌首月 直面區(qū)域交通紛爭(zhēng)[N];現(xiàn)代物流報(bào);2008年

6 記者寧波 通訊員王大建;漢川6億元發(fā)展區(qū)域交通[N];孝感日?qǐng)?bào);2009年

7 李茁邋通訊員 胡勵(lì)君;省會(huì)整治長(zhǎng)善垸區(qū)域交通秩序[N];湖南日?qǐng)?bào);2007年

8 田強(qiáng);巴州區(qū)構(gòu)建區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)[N];巴中日?qǐng)?bào);2010年

9 記者 張陸龍　見(jiàn)習(xí)記者 胡安娜;強(qiáng)勁推進(jìn)重大工程建設(shè) 努力提升區(qū)域交通優(yōu)勢(shì)[N];紹興日?qǐng)?bào);2011年

10 特約記者 陳永和 通訊員 楊蝶飛;劍川縣大交通路網(wǎng)“雛形”初顯[N];大理日?qǐng)?bào)(漢);2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 杜進(jìn)有;區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)分析方法研究[D];西南交通大學(xué);2007年

2 席申娥;基于物聯(lián)網(wǎng)需求的區(qū)域交通信息網(wǎng)絡(luò)布局與管理研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

3 高桂鳳;區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)布局形態(tài)與需求特性研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2007年

4 李楠;區(qū)域交通信息集成與運(yùn)輸需求預(yù)測(cè)研究[D];大連海事大學(xué);2011年

5 夏新海;面向城市自適應(yīng)交通信號(hào)控制的強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法研究[D];華南理工大學(xué);2013年

6 朱海南;大停電后的機(jī)組恢復(fù)順序優(yōu)化研究[D];山東大學(xué);2015年

7 周申培;考慮排放因素的城市交叉口交通信號(hào)控制策略的研究[D];武漢理工大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 吳吉;600MW超臨界直流爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)應(yīng)用[D];華北電力大學(xué);2015年

2 郭亞娟;飽和狀態(tài)下干道協(xié)調(diào)控制優(yōu)化方法研究[D];吉林大學(xué);2016年

3 陳星邑;箱式全釩液流電池組協(xié)調(diào)控制技術(shù)及應(yīng)用研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

4 李亞琪;典型工況下ESP與EPS協(xié)調(diào)控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

5 賈璐;基于電子車牌區(qū)段數(shù)據(jù)的干道協(xié)調(diào)控制和關(guān)鍵技術(shù)研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué);2016年

6 李浩;某插電式四驅(qū)混合動(dòng)力汽車能量管理及協(xié)調(diào)控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2017年

7 李卓;環(huán)形交叉口參與下的交叉口群劃分方法及協(xié)調(diào)控制研究[D];昆明理工大學(xué);2017年

8 牛楠楠;城市交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制優(yōu)化方法的研究[D];太原理工大學(xué);2017年

9 張有s，

本文編號(hào)：1499305