城市道路交叉口信号智能控制方法研究

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1、中图分类号：TP273论文编号：102870314-S213学科分类号：081101硕士学位论文城市道路交叉口信号智能控制方法研究研究生姓名姜峰学科、专业控制理论与控制工程研究方向道路交通管理控制指导教师冒泽慧副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一四年三月万方数据万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationResearchonIntelligentControlMe

2、thodsofSignalControlinUrbanRoadIntersectionAThesisinControlTheoryandEngineeringByJiangFengAdvisedbyMaoZehuiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch，2014万方数据万方数据承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特

3、别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着城市道路交通拥堵问题越来越严重以及人们对人性化服务的呼吁越来越高，如何减少人们出行的人均延误在城市道路交通控制中显得越来越重要，

4、它不仅符合人们的出行需求而且能够节约人们的时间用来创造更大更多的财富。目前，体现以人为本的公交优先策略和行人过街问题研究成为城市道路交通控制领域的研究热点。本文考虑公交优先策略和行人过街问题，针对单交叉口进行信号配时设计，运用模糊控制和蚁群算法求解最优配时，本文的具体工作如下：1.以减少车辆的平均延误时间为目标，提出了一种基于模糊逻辑的六相位交通信号控制方法，设计了一个两级模糊控制器。该方法考虑了当前通行相位和下一相位的交通状况，最后仿真结果表明该方法的控制性能优于定时信号控制的性能。2.考虑到公

5、交车辆的平均载客数远大于社会车辆的平均载客数，提出一种具有公交优先的单交叉口模糊信号控制方法。该方法能够有效地减少公交车的平均延误，进而大大减少人均延误。不同于一般的三个模糊模块的模糊信号控制，该信号控制算法只有一个相序优化模块，同时考虑红灯相位和绿灯相位的交通信息。仿真结果表明，与定时公交优先控制方法和常规模糊控制方法相比，该方法能达到更好的控制效果。3以车辆延误、停车次数和通行能力为控制目标，通过引进公交优先因子将公交车和社会车辆分开考虑，建立单交叉口的多目标优化模型，并运用改进的蚁群算法对优

6、化模型进行求解，获得最优的道路交叉口信号配时，与Webster配时策略和定时公交优先配时策略相比，验证提出策略的有效性。4.考虑到实际城市道路交通的混合通行状况以及行人效益和车辆效益的同等重要性，提出以车辆延误、停车次数和行人延误为控制目标，建立多目标配时优化模型，运用蚁群算法求解模型最优解，得到最佳的信号配时策略，与定时信号配时策略相比，验证了提出策略的有效性。本文考虑公交优先的策略和行人过街的问题，针对单交叉口的信号配时问题，研究了单目标控制和多目标控制方法，运用智能控制方法获得最佳的信号配时

7、，进行控制，仿真结果表明提出信号配时策略的有效性。关键词：模糊控制，蚁群算法，Webster算法，公交优先，行人过街问题，多目标优化模型i万方数据城市道路交叉口信号智能控制方法研究ABSTRACTWiththecongestionproblemofurbanroadtrafficisgettingworseandtheappealofhumanizedserviceisisbecominghigher,reducingpercapitadelaytimeisbecomingmoreandmorei

8、mportantinthesignalcontrolofurbanroadtraffic.Itcannotonlymeetthepeopletraveldemandbutalsosavetimetocreatemuchmoreasset.Atpresent,busprioritystategyandpedestriancrossingproblemwhichcanreflcetthethoughtofpeople-orientedhavebecomethehottopicsinth