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时间:2019-03-15
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1、学校代号10536学号12105030501分类号U491.2密级公开硕士学位论文单交叉口智能交通灯配时优化控制策略学校代号:10536学号:12105030501密级:公开长沙理工大学硕士学位论文单交叉口智能交通灯配时优化控制策略学位申请人姓名王鼎湘指导教师李茂军所在学院电气与信息工程学院专业名称控制理论与控制工程论文提交日期2015年4月论文答辩日期2015年5月答辩委员会主席孙炜教授TheOptimalControlStrategyofIntelligentTrafficLightTimingintheSingleIntersectionbyWangDingx
2、iangB.E.(HunanInstituteofEngineering)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinControlTheoryandControlEngineeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorMarch,2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
3、除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本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和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向
4、社会公众提供信息服务。本学位论文属于1、保密□,在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)摘要随着近年来我国经济的飞速发展,交通运输已成为人们日常生活中不可或缺的部分。这直接导致了我国机动车保有量急剧增加,城市交通拥堵等问题日益严重。交通信号灯是目前应用最广泛的交通疏导方式,其常用的控制方法有两种:一是固时控制方式,即各方向红绿灯时间固定。二是分时段控制方式,即各方向红绿灯分配时间随时间段的变化而变化。这两种控制方式在疏导交通方面有很好的效果,但同时也存在各方向车流量不均匀时,可能出现车流量大的方向绿灯时间不足导致车辆阻塞、车流
5、量小的方向绿灯时间内无车通行的问题。本文针对现有交通信号灯控制方式的不足提出了两种控制策略,并通过MATLAB平台分别进行数据仿真,同时将本文优化结果与传统智能算法优化结果相比较,证明了两种控制策略的可行性。本文主要完成了如下工作:提出了一种基于实时车流量的交通信号灯启发式控制策略,依据交叉口实时车流情况建立了交叉口单方向绿灯时间分配的数学模型,实现了不同车流情况下交叉口交通信号灯时间的自适应分配。针对传统智能算法的不足提出了一种基于状态空间模型的优化算法,对该算法的全局收敛性及搜索效率进行了定性分析。建立了交叉口内车辆平均等待时间的模型,并通过基于状态空间模型的优
6、化算法与模型相结合,以最小化车辆平均等待时间为目标,对交通信号灯的时间分配进行优化。关键词:交通信号灯;启发式控制策略;自适应分配;状态空间模型算法;平均等待时间;ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofeconomyinourcountryinrecentyears,thetransportationhasbecomeanindispensablepartinPeople'sDailylife.Thisdirectlyledtothevehicleownershiphasincreaseddramaticallyinourcountry,
7、theproblemsuchasurbantrafficcongestionisbecomingmoreandmoreserious.Trafficlightisthemostwidelyusedwayoftrafficmanagement,thecommonlyusedcontrolmethodoftrafficlightshastwokinds:oneissolidtimecontrol,namelytheallocatedtimeofeverydirectionoftrafficlightsisconstant.theanotherisperiodofti
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