本文選題：區(qū)域交通優(yōu)化 + 元胞傳播模型��； 參考：《鄭州大學》2015年碩士論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代城市的快速發(fā)展,居民出行對城市交通的要求有了越來越高的要求,而城市交通擁堵的存在卻制約著城市的發(fā)展,使居民出行受到諸多不便。交通信號控制是對城市道路的瓶頸—交叉路口必不可少的交通控制手段,是提高交叉口通行效率的有效辦法之一。所以為了確保交通網(wǎng)絡的暢通和穩(wěn)定,采取合理措施對城市交通信號配時進行優(yōu)化具有重要的研究意義。本文對基于改進的NSGA-II算法的城市交通信號配時優(yōu)化以及刪邊擴容在城市交通中的應用進行了研究,其工作內(nèi)容如下:(1)論文在分析城市信號配時方法以及宏觀、微觀交通模型各自特點的基礎上,對基于宏觀流體動力學模型的元胞傳播模型(CTM)進行分析和改進,使之更符合城市交通的特點,將微觀的交通波理論和車輛跟馳模型與CTM模型結(jié)合起來,實現(xiàn)了優(yōu)勢的互補,并對單個交叉口模型進行了仿真,驗證了模型的有效性,在此基礎上建立了面向信號控制的城市區(qū)域交通模型。(2)在對遺傳算法(GA)以及第二代非支配排序遺傳算法(NSGA-II)各自的特點和步驟分析的基礎上,對NSGA-II算法進行改進,應用算數(shù)交叉算子,加快了算法的收斂速度。將改進的NSGA-II算法應用到城市區(qū)域交通模型中,以車輛通過數(shù)最大和平均排隊最小為優(yōu)化目標,獲得了城市交通信號控制配時的最佳方案,分別在本文所建立的城市區(qū)域交通模型和CORSIM交通仿真軟件中進行仿真分析,結(jié)果表明該優(yōu)化方法是有效可行的。(3)面對城市交通擁堵問題,將網(wǎng)絡中的刪邊擴容思想引入到城市交通優(yōu)化中,并給出了基于介數(shù)的具體刪邊擴容策略,計算每條道路的介數(shù),按照刪邊比例刪除介數(shù)較大的道路,改變部分車輛的行駛路徑,從而優(yōu)化城市交通狀況,引入序參量的概念來表征城市交通的擁堵狀況。仿真結(jié)果表明,該優(yōu)化方法在不影響行駛長度的前提下對城市交通狀況的改善是顯著有效的的。
[Abstract]:With the rapid development of modern cities, residents' travel requirements for urban traffic have become more and more high. However, the existence of urban traffic congestion restricts the development of the city, which makes residents travel more and more inconvenience. Traffic signal control is an indispensable means of traffic control for urban road bottleneck-intersection, and is one of the effective methods to improve the traffic efficiency of intersections. Therefore, in order to ensure the smooth and stable traffic network, it is of great significance to take reasonable measures to optimize the traffic signal timing. In this paper, the application of improved NSGA-II algorithm in urban traffic signal timing optimization and erasure expansion in urban traffic is studied. The main work is as follows: (1) in this paper, the method and macro of urban signal timing are analyzed. On the basis of the characteristics of micro traffic models, the cellular propagation model (CTM) based on macroscopic hydrodynamic model is analyzed and improved to make it more in line with the characteristics of urban traffic. The microscopic traffic wave theory, the car-following model and the CTM model are combined to realize the complementary advantages, and the simulation of the single intersection model is carried out to verify the validity of the model. Based on the analysis of the characteristics and steps of the genetic algorithm (GA) and the second generation non-dominant sorting genetic algorithm (NSGA-II), the NSGA-II algorithm is improved. The convergence rate of the algorithm is accelerated by using the arithmetic crossover operator. The improved NSGA-II algorithm is applied to the traffic model of urban area. The optimal scheme of traffic signal timing control is obtained by taking the maximum number of vehicles passing and the minimum average queue as the optimization targets. The simulation results in the urban area traffic model and CORSIM traffic simulation software show that the optimization method is effective and feasible to face the urban traffic congestion problem. In this paper, the idea of erasure expansion in network is introduced into urban traffic optimization, and the specific strategy of edge-deleted expansion based on medium is given, and the mediums of each road are calculated, and the larger ones are deleted according to the proportion of edge-deleted. In order to optimize the urban traffic conditions, the concept of order parameter is introduced to characterize the urban traffic congestion. The simulation results show that the proposed optimization method is effective in improving the urban traffic condition without affecting the driving length.
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U491

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本文編號：1950323