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《湘潭大学》 2010年 硕士论文
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基于克隆选择算法的城市交通干道信号协调控制研究

彭利兵  
【摘要】: 交通与人们的日常生活日益密切。随着小车的普及,交通拥堵已经成为每个大中城市不得不面对的问题。解决城市交通拥堵问题的一般方法是新修交通设施或者引入先进的交通控制系统来充分挖掘已有交通设施的潜力。城市干道作为城市交通网络的重要组成部分,保证城市干道的畅通和高效率运行具有非常重要的意义。以此为目的,本文研究的是城市干道交通信号协调控制方法。 本文首先介绍了国内外交通信号控制研究的历史、发展现状和未来发展趋势,然后分析和讨论交通信号控制的基本理论,包括交通流基本理论,交通信号控制基本概念及评价指标,交通信号控制的类型等。 其次,对免疫算法的原理和基本概念、克隆选择算法的基本原理及算法流程进行了较为详细的阐述。在此基础上,提出自适应小生境克隆选择算法(ANCSA)。该算法运用自适应小生境技术、高频变异算子和小生境免疫优势选择技术来对CLONALG算法进行改进。新算法具有较强的全局和局部搜索能力,并且搜索时间较短。理论分析和仿真研究结果表明,相比原有算法,本文提出的算法能够在较短的时间内搜索到所有的全局最优解和更多的局部最优解。 最后,重点研究城市干道交通信号协调控制方法。建立常态和过饱和交通条件下的城市干道信号协调控制的延误模型。以城市干道系统的延误最小为控制目的,采用本文改进的克隆选择算法对常态交通下的包含三个交叉口的城市干道系统的延误进行相位差优化控制。仿真实验结果表明干道延误时间较固定相位差控制明显减少。证明建立的城市干道信号协调控制系统模型是有效的,也证明了改进的克隆选择算法在此优化问题上的适应性。


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