城市交通干线协调优化控制系统研究

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目城市交通干线协调优化控制系统研究作者姓名沈忱学位类别工程硕士指导教师李海滨教授2015年5月中图分类号：TP327学校代码：10216UDC：656密级：公开工程硕士学位论文(工程设计型)城市交通干线协调优化控制系统研究硕士研究生：沈忱导师：李海滨教授副导师：徐春阳高工申请学位：工程硕士工程领域：控制工程所属学院：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinControlEngineeringRESEARCHONCOORDINATEDOPTIMIZEDCONTROLSYSTEMOFUR

2、BANARTERYTRAFFICbyShenChenSupervisor:ProfessorLiHaibinYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《城市交通干线协调优化控制系统研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《城市交通干线协调优化控制系统研究》系本人在

3、燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要随着社会经济水平不断提高和汽车工业飞速发展，私家车数量越来越多，拥堵的交通造成出行者行程的延误，并极大的浪费社会

4、生产力。如何缓解交通拥挤的现状，提高交通运输系统的运行效率成为世界各国亟待解决的问题。利用现有的资源，通过设计高效的交通信号优化控制策略，最大程度发挥交通效益具有重要意义。本文结合现代城市交通的发展需求与技术特点，在研究交通信号控制系统的基础上，建立交通干线系统的车流模型与延误模型，并深入研究交通信号协调控的优化。主要工作如下：首先，研究城市交通系统的特点，对交通信号的控制参数、控制方式进行详细研究，并分析延误时间、停车次数和车辆排队长度等几种交通灯协调控制系统的评价指标。根据不同的实际交通情况对城市交通系统进行分类，给出交通灯设置的实际依据。其次，选取城市交通系统中地位较为重要的干线系

5、统为研究对象，通过研究干线系统的形成、特点和协调控制的约束条件等基本理论，明确干线系统的控制目的，建立交通干线控制系统的延误模型。通过引入变量将总延误模型按照控制者需求分为单向绿波控制、双向绿波控制、协调相位和非协调相位控制。再次，针对交通干线控制系统延误模型特点，提出基于历史最优位置加权的粒子群优化算法，在算法中引用历史最优信息，共享优良资源。并通过测试函数验证该算法能够改善传统粒子群算法的性能，提高收敛速度并防止其陷入局部最优解。最后，以秦皇岛主干线为例，采集路段真实信息和数据，利用本文提出的历史最优位置加权粒子群算法对模型进行优化，仿真结果与传统定时控制方案对比表明该策略显著地缩小

6、了干线延误时间，提高了通行效率，取得了良好的效果。关键词：城市交通；干线系统；停车延误协调控制；粒子群算法-I-燕山大学工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofsocialeconomiclevelandautomobileindustry,thereareanincreasingnumberofprivatecars,causingthetrafficdelayandwastingsocialproductiveforces.Howtorelievethecurrentsituationoftrafficjamandimprovetheoper

7、atingefficiencyoftrafficandtransportationsystemhasbecometheburningproblemaroundtheworld.Ithassignificancetomakeuseofcurrentresource,designefficienttrafficsignaloptimalcontrolstrategyandextremelygiveplaytothetrafficeffi