城市交通多线路协调优化仿真模型研究

为缓解城市交通拥堵,提高道路利用率,提出一种新的简单实用的城市交通多线路协调优化控制模型及时空相位演化方法,并给出了改进的遗传优化算法。通过仿真系统的开发,实现了城市交通的多线路优化控制仿真并获得了满意的效果。对比优化前后的数据,优化后调度线路上的车流以最少平均停车次数和最短平均延迟时间到达目的地。利用本优化模型可以实现以较小的代价成本疏导城市交通,提高城市道路通行能力。     

城市交通多线路协调控制算法研究

在城市交通中,"绿波带控制"是城市交通控制的重要方法,它能有效保证主要道路的通畅,但目前只能对单条线路进行绿波控制,尚不能实现多线路的绿波控制。文章通过建立以交通控制时空图为基础的时空演化模型,提出了一种适合城市交通的多线路协调控制算法,解决了城市交通的多线路绿波控制难题。     

基于量子粒子群算法的实时多交叉口信号控制

随着城市交通日益发展,如何提高城市交通效率是目前十分关注的问题.为了解决交叉口过饱和交通流控制问题,基于交通流向动态组合的感应控制方案,设计了一种实时多交叉口协调控制(Real-time Intersection Coordination Control,RIC2)模型.该RIC2感应控制模型,以单个交叉口优化为基础,延伸到多个交叉口,形成区域之间的协调控制,同时采取一种改进的量子粒子群算法(Improved Quantum Particle Swarm Optimization,IQPSO)对信号配时进行自适应优化.仿真结果显示上述模型能显著提高城市的通行效率,具有一定可行性.     

基于agen t 的城市交通信号控制

利用agent技术对城市交通信号控制进行研究．首先给出了区域agent(ARA)的组成和结构，然后给出了城市交通控制的模型和协调算法．基于agent技术的城市交通控制系统能对交通状况进行实时反映和处理．在此模型基础上，应用博弈论的相关知识给出城市交通信号协调控制算法．最后通过仿真程序验证了该模型和算法的有效性和实用性．     

基于微粒群优化算法的非线性系统PWA多模型建模

针对复杂非线性系统,将微粒群优化(PSO)算法与多模型建模相结合,设计了一种基于PSO算法的非线性系统分段仿射(PWA)多模型建模算法。该算法将PWA多模型建模问题转化为混合整数二次规划（MIQP）问题,并基于PSO算法对其进行优化求解。在求解的过程中,采用分层优化求解方法,有效降低优化问题的维数,减小了陷入局部最优的概率,并通过仿真验证了该算法的有效性。     

基于粒子群算法的多匝道协调控制

高速公路入口多匝道协调控制是调节各个入口匝道进入到主线的交通量,从而使主线交通流处于最佳状态。由于多个入口匝道相互关联和相互影响,多匝道协调控制具有强的耦合性、非线性和时变性。针对上述问题,提出了一种基于系统分层和粒子群优化算法的控制方法。首先论述了高速公路多匝道系统的原理模型;然后阐述了多匝道协调控制系统的实现,系统由协调控制层和直接控制层组成,其中前者负责模型选择、参数调整和确定期望的密度轨迹,后者采用比例积分微分控制器实施控制,并引入粒子群算法对控制器的比例系数、积分系数和微分系数进行优化;最后进行了仿真实验。结果表明,当高速公路出现交通拥堵时,系统能够快速地消除拥堵,并使主线交通流趋于稳定。该方法为高速公路多匝道控制提供了一种切实可行的新途径。     

基于ε-支持向量回归理论的区域交通信号智能控制

城市交通信号控制是当前智能交通领域的研究热点之一.针对区域交通信号协同控制的实时性和准确性,提出一种基于ε-支持向量回归(SVR)非线性回归理论的智能控制方法(ICSRTS).该方法在无线传感网络结构的基础上结合已有的数据汇聚算法,并采用分簇策略将区域交通控制系统建模成一类集成信息调度与控制的离散切换系统.在离散切换系统中,不仅考虑了数据包传输的网络时延和丢包率,而且观测器利用改进的ε-SVR训练方法实现对多数据源融合的交通信号状态的在线预测并通过控制器进行总体协调控制.运用Lyapunov函数方法验证了该系统的渐近稳定性及其可调度性.仿真结果表明,ICSRTS方法相比普通模糊神经网络控制和普通ε-SVR预测算法在交叉口平均延误时间方面具有较好的性能.因此,该方法能实时、有效地对区域交通信号进行协调控制,从而减少了区域内的交通拥堵和能源消耗.     

基于ε-支持向量回归理论的区域交通信号智能控制

城市交通信号控制是当前智能交通领域的研究热点之一.针对区域交通信号协同控制的实时性和准确性,提出一种基于ε-支持向量回归(SVR)非线性回归理论的智能控制方法(ICSRTS).该方法在无线传感网络结构的基础上结合已有的数据汇聚算法,并采用分簇策略将区域交通控制系统建模成一类集成信息调度与控制的离散切换系统.在离散切换系统中,不仅考虑了数据包传输的网络时延和丢包率,而且观测器利用改进的ε-SVR训练方法实现对多数据源融合的交通信号状态的在线预测并通过控制器进行总体协调控制.运用Lyapunov 函数方法验证了该系统的渐近稳定性及其可调度性. 仿真结果表明,ICSRTS方法相比普通模糊神经网络控制和普通ε-SVR预测算法在交叉口平均延误时间方面具有较好的性能.因此,该方法能实时、有效地对区域交通信号进行协调控制,从而减少了区域内的交通拥堵和能源消耗.     

基于微粒群算法的非线性系统建模方法研究

针对非线性系统多模型自适应控制中的模型覆盖问题,提出一种基于微粒群算法的多模型建模方法.首先,对非线性系统定义了基于混合逻辑模型的多模型描述,建立了非线性系统的混合线性多模型;然后,基于微粒群优化算法对非线性系统进行优化建模,在保证建模准确性的同时采用最少的子模型逼近非线性系统;最后,通过一个仿真算例表明了该建模方法的有效性.     

模拟退火粒子群算法在新交通控制模型中的应用

城市交通系统是个随机性很强、复杂的巨型系统,为了获得良好的通行效率,提出了一种基于模拟退火温度的自适应粒子群优化算法,同时给出了一种城市区域交通协调控制信号配时模型,然后将提出的方法应用于此模型。仿真结果表明：这种算法不仅能够克服基本粒子群算法陷入局部寻优的缺点,而且算法的收敛性和稳定性都很好,同时也表明该模型是可行的、有效的。     

城市交通网络宏观控制模型及仿真实现

为研究适合城市交通网络控制系统应用的交通流预测模型,在改进Van Den Berg, M的路段交通流模型的基础上,建立了以路口交通流为基本建模单元,以动态非线性离散方程反映交通流变化的城市交通网络宏观模型.为验证该模型能有效地预测城市路网的交通流信息,在VC++net环境下,开发了城市交通宏观控制模型仿真系统UTFS,设计了网络拓扑结构模块,以适应不同规模、不同复杂程度的实际交通网络的仿真要求.最后选取典型网络进行应用研究.仿真结果表明:该模型满足交通控制对控制模型的实时性和精度要求,该仿真系统可以作为城市交通网络宏观控制模型验证的有效工具,也可以作为城市交通控制系统控制和优化研究的辅助工具.     

两种智能优化算法在交通控制 应用中的对比分析

城市交通系统是一个庞大的系统,具有极强的随机性以及复杂性,要想实现对其有效控制,必须不断进行研究 和分析。本文主要讨论两种智能优化算法在城市交通控制应用中的对比。两种智能算法分别是混沌遗传算法和混沌粒子群 算法。通过对这两种智能优化算法的计算结果进行仿真发现,这两种算法的自适应性、鲁棒性以及自学习性都是相当强的,能 够有效地实现对地区交通信号的控制优化,并且由于固定周期控制方式在其中的应用,能够使车辆的平均延误情况得到有效 的缓解,对改善地区交通有着积极的意义。     

考虑左转汇入的干线协调控制与速度引导优化

考虑到相交道路左转汇入车流对干线协调效率的影响, 本文以绿波带宽最大为目标提出了干线协调控制下直行车辆及左转汇入车辆的速度引导模型. 首先, 在干线绿波控制(Maxband)模型的基础上确定干线直行车辆的可通行时间, 引导干线直行车辆在绿波时间段内到达交叉口; 然后, 加入控制左转汇入车辆的通行时间方程, 引导左转汇入车辆在不影响干线协调控制的时间内通过交叉口, 与干线直行车辆实现时间上的分离; 最后, 基于VISSIM和MATLAB进行仿真实验, 结果表明本文提出的优化模型可以有效提高干线交叉口的通行效率.     

城市交通过饱和状态下干线信号的多目标仿真优化研究

针对城市交通过饱和状态下的干线信号优化问题,分析了交通控制目标对车辆排队的影响,提出以绿信比、相序、相位差和周期为优化参数,以车辆平均时延、系统平均排队-车道长度比和系统通行能力为优化目标的交通信号仿真优化模型。构建了优化模型的实施框架,该框架采用自主构建的微观交通仿真环境来获取信号方案评价指标,改进多目标优化算法NSGAII中的重复个体问题,完成对干线各交叉口信号配时方案的同时优化。最后,利用采集的交通数据对由3个交叉口组成的干线进行实例验证,验证结果表明,在过饱和状态下,所提出的信号优化方法不仅可以有效控制车辆排队长度,均衡车辆分布,同时在系统通行能力、车均时延方面表现更佳。     

基于GA-PDD的干线信号协调控制优化

针对城市交通干线负荷量大、信号配时计算效率低、协调优化约束条件多的特点,提出了基于比例分配解码方法的遗传算法(GA-PDD)协调控制策略,采用交通波理论建立了排队长度预测模型并以干线系统内车辆平均延误时间最小为目标函数建立了遗传算法优化模型,采用比例分配解码方法来进行求解.分别采用单点信号控制、定时协调信号控制和基于GA-PDD的协调控制3种控制策略对某城市干线实例进行对比仿真实验,仿真结果表明,随着调用周期的增大,GA-PDD控制策略的车辆平均停车次数和延误时间逐渐减小,调用周期在15 min及以上时,优于单点信号控制和定时协调控制,验证了不频繁剧烈地改变干线上的信号周期和相位差时,GA-PDD控制策略具有可行性和有效性.     

基于混沌量子进化算法的单交叉口信号控制

城市道路各交叉口交通信号的配时优化和协同控制直接影响整个城市的交通状况.本文以单交叉口模型的交通信号控制问题为背景,构造了以单交叉口滞留的车辆数最少为目标的优化模型.用混沌量子进化算法进行仿真数据求解,得到实时控制的配时方案,并与其它算法的仿真结果进行比较,结果表明该算法对单交叉口的信号配时优化是非常有效的.     

灾变粒子群优化算法及其在交通控制中的应用

城市交通系统是一个随机性很强的、复杂的巨型系统。为了获得良好的通行效率,必须对城市区域交通协调控制信号进行整体优化,但是到目前为止还没有一个能较好完成此项任务的、实用的实时智能优化方法。在粒子群优化算法中引入灾变策略和模型,开发了灾变粒子群优化算法,解决了基本粒子群算法易陷入局部极小点的缺陷,并将其应用于城市区域交通协调控制信号配时优化。仿真结果表明:与基本粒子群算法(在陷入局部极小点时)、固定周期法和遗传算法等配时方法相比,采用所开发的灾变粒子群优化算法对区域交通协调控制信号进行智能优化配时,被控区域的车辆平均延误可以分别平均减少25.2%、41%和11.5%,并可以大大提高路口的通行效率。开发的灾变粒子群优化算法也可以应用于其他许多对象的优化。     

基于宁波城乡结合部的轨道交通接驳常规公交线网优化研究

为提高大都市城乡结合部道路网的交通运行效率,选取宁波市城乡结合部区域,针对轨道交通节点与常规公交的自适应接驳问题,考虑到公交线网的日均满载率、线路的客运能力、线网的重复性、客流负载率等约束条件,运用ARCGIS软件强大存储与计算能力、良好的线网叠加能力以及优化网络拓扑节点不间断的客流检测分析,并基于宁波市城乡结合部交通规划建设背景,探索宁波市城乡结合部轨道交通与公交线网协调优化关系以及两者的接驳形态。综合运用可达性方法、最短线路标记法等,研究宁波市城乡结合部交通线网在站点、线网运营等方面的协调优化机制;并进一步对宁波市城乡结合部公交线网接驳轨道交通网优化结果进行可视化。实验证明优化后的宁波市城乡结合部交通线网优于现行的策略方案。本研究模型调度策略能够为宁波市城乡结合部的交通管制部门提供可靠的公交线网优化方案,并为其他城市的城乡结合部制定正确的交通调控政策提供科学依据。