隨著我國社會與科技技術(shù)的飛速發(fā)展,汽車已經(jīng)成為了人們不可或缺的出行工具,從而引起了道路上汽車數(shù)量的暴增,給城市的交通系統(tǒng)帶來了巨大的挑戰(zhàn),交通的擁堵已經(jīng)阻礙了城市的快速發(fā)展。大量修建地鐵、公路,增加公共交通服務(wù)及修建高架橋等措施,已經(jīng)不能很好地解決現(xiàn)代社會車輛快速增長所帶來的交通擁堵問題。提高城市交通道路的通行能力、減少擁堵的關(guān)鍵因素是城市道路交叉口的信號控制與規(guī)劃。故從某種程度來講,城市交通控制的核心在于城市交叉路口的道路信號燈控制和優(yōu)化。伴隨著計算機(jī)、軟件技術(shù)水平及交叉路口通行能力的控制水平的不斷提高,城市的交通信號燈控制已經(jīng)成為各國研究學(xué)者的研究重點。論文首先綜述了國內(nèi)外交通燈的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀,其次針對城市道路單交叉口交通信號燈配時控制,提出了在考慮車輛綠燈時間、行人過街綠燈時間和周期約束的條件下,根據(jù)視頻實時采集到的車輛與行人的信息建立車輛與行人平均等待時間的數(shù)學(xué)模型。以車輛與行人平均等待時間最小為目標(biāo),采用基于狀態(tài)空間模型的進(jìn)化算法對信號燈配時進(jìn)行優(yōu)化求解,得到最優(yōu)的車輛信號燈時間與行人過街信號燈時間。然后統(tǒng)一直行方向上車輛與對應(yīng)的人行橫道信號燈時間,取兩者數(shù)值大的作為該方向的信號燈時間。利用MATLAB仿真平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真,比較車輛多行人少、車輛少行人多、車輛與行人相差不大三種情況的信號燈配時分配情況與目標(biāo)函數(shù)值,驗證模型的有效性以及權(quán)重系數(shù)對車輛與行人交通信號燈的影響。與固時控制相比,根據(jù)實時的車輛與行人信息進(jìn)行信號燈配時分配,減少了車輛與行人平均等待時間,且更合理的分配車輛與人行橫道的信號燈時間,為交通信號燈的配時優(yōu)化提供了參考。
【學(xué)位單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U491.54
【部分圖文】：

．??圖２．５?ＳＥＡ進(jìn)化算法流程圖??如圖２．５所示，ＳＥＡ算法具體實施方法通過以下幾個步驟實現(xiàn)：??第一步：算法初始化，并在滿足約束條件的范圍內(nèi)隨機(jī)生成＃個個體組成初始群體??＾（〇），?ｋ?＝?０；??第二步．？構(gòu)建狀態(tài)進(jìn)化矩陣??第三步：按照＋１）?＝?進(jìn)行迭代計算，可依次得到Ｚ＇（１），＿Ｔ（２），？Ｘ＾

????第三章單交叉口信號燈配時模型及其算法的研究??３．１控制策略??本文將十字路口分為東西南北四個方向，且西轉(zhuǎn)北和東轉(zhuǎn)南信號燈時間相同，北東和南轉(zhuǎn)西信號燈時間相同，并設(shè)定信號燈不控制車輛的右轉(zhuǎn)向ｔ３９］。故只考慮東西直行??（方向１）、東西左轉(zhuǎn)（方向２）、南北直行（方向３）、南北左轉(zhuǎn)（方向４）四個方向??的信號燈時間，如圖３．１十字交叉口各方向示意圖所示。車輛綠燈順序按方向１到方向??４依次循環(huán)。行人綠燈只在對應(yīng)直行車道亮綠燈時出現(xiàn)。把視頻采集系統(tǒng)安裝在十字路??口，該系統(tǒng)可以在行人或車輛進(jìn)入系統(tǒng)采集區(qū)時分別對它們進(jìn)行跟蹤計時與計數(shù)，并根??據(jù)不同方向不同區(qū)域來保存車輛與行人的數(shù)據(jù)。每個方向上都有兩個相對車流量，取兩??者車流量大的作為該方向的車流量，而行人過街只有兩個方向，但每個方向都有４個行??人等待區(qū)域，只考慮等待行人數(shù)量最多的區(qū)域里的行人。??

本文建立的車輛與行人平均等待時間模型通過＾取值來選擇優(yōu)先考慮車輛還是行??人效益。針對《的不同取值的情況，將固時控制與ＳＥＡ優(yōu)化控制結(jié)果進(jìn)行比較，仿真??如圖４．１、圖４．２、圖４．３所示，將這兩種控制方式下的各相位綠燈時間及對應(yīng)的目標(biāo)函??數(shù)值如表４．１、表４．２、表４．３戶斤不。??①當(dāng)車輛多，行人少時??車輛數(shù)目按相位順序依次為２４?（輛）、８?（輛）、１４?（輛）、１１?（輛），東西方向??行人數(shù)量為２５?（人），南北方向行人數(shù)量１３?（人）。??車輛與行人平均等待時間??１８０｜?１?１?１——?Ｉ?．?－??＋?ＳＥＡ?（?ａ?＝〇．?３）??＋?Ｘ?固時控制（ａ＝：０．３）??１７０－?＋?＋?ＳＥＡ?（?ａ?＝０．?７）?－??＾?４－?Ｏ?固時控制（ａ?＝０．７）??＾?〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇??ｇ?１６０－?＋?＋?－??￣?ｘｘｘ＇ｉ＇ｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘｘ：：??￥?＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－??１５０－?命＋?傘＋辛辛＋辛＋命＋命＋奪＋命■士??１４〇１?１?１?？?１?１???０?５?１０?１５?２０?２５?３０??進(jìn)化代數(shù)??圖４．?１固時控制與ＳＥＡ信號燈配時優(yōu)化比較??３０
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本文編號：2836487