基于遗传算法的交叉口信号控制可靠性优化模型研究.pdf

《基于遗传算法的交叉口信号控制可靠性优化模型研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第37卷，第4期公路工程Vo1．37，No．42012年8月HighwayEngineeringAug．，2012基于遗传算法的交叉口信号控制可靠性优化模型研究郭旭明，李瑞敏，张雄飞(清华大学交通研究所，北京100084)[摘要]随着城市道路交通网络可靠性研究的深入，交叉口的可靠性问题开始凸显。交叉口可靠性主要取决与各进口流量的大小和交叉口控制方式。当前以平均延误为优化对象的控制方式实际上很难满足路口可靠性的要求。本文在定义了路口旅行时间可靠性的基础上，运用概率论基础知识，建立了路口可靠性优化控制模型，并且运用遗传算法对优

2、化模型进行了求解。[关键词]信号控制；旅行时间可靠性；遗传算法；交通仿真[中图分类号]U491．51[文献标识码】A[文章编号]1674—0610(2012)04—0044—03TraficSignalControlReliabilityOptimizationBasedonGeneticAlgorithmGUOXuming，LIRuimin，ZHANGXiongfei(InstituteofTrafficEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)[Abstrac

3、t]Withthestudyofurbanroadnetworkreliabilitygoingfurther，theproblemsoftheinter-sectionreliabilitybegintorise．Theintersection’SreliabilitymainlydependsonthetrafficflowandtramCcontrolmethods．However．thecurrentcontrolmethodsbasedonthemeandelayoptimizationcannotmeetthe

4、reliabilitydemand．ThispaperdefinethetramCcontrolreliabilityandtakeitasoptimizationobjectinthetrafficsignalcontrolmodelwhichtheniSsolvedbygeneticalgorithm．[Keywords]signalcontrol；traveltimereliability；geneticalgorithm；trafficsimulation目前，国内外学者对城市道路网的可靠性进行路口延误时间为主要分

5、析对象，提出路口的行程时了初步研究，这些研究主要集中在城市道路网的连间可靠性，并在此基础上得到基于路口可靠性的交通可靠性、通行能力可靠性和行程时间可靠性等几通控制模型，通过遗传算法求解。个方面。连同可靠性是分析路网中各节点连通的概1信号交叉口控制可靠性定义率，能够适应应急情况下路网基本性能的评测，但是缺乏考虑交通流和路网容量限制等要素。在城市道信号控制交叉口旅行时间可靠性定义为车辆的路交通管理中实际应用较少。通行能力可靠性是把路口旅行时间不超过某一特定的期望时间的概率：，et路网的实际通行能力作为随机变量来考虑。研究通，豫

6、=F(et)=It)d￡，行能力的影响因素和变化规律，作为评价路网可靠式中：，豫为信号控制交叉口旅行时间可靠性；性的一个指标。行程时间可靠性是从出行者出行时，(t)为路口旅行时间分布密度函数；et为出行者期间的随机性出发，研究行程时间的随机变化规律，为望的旅行时间。出行者提供良好的出行指导。但是，以上研究的研路口旅行时间是指车辆通过路口影响范围内路究对象主要是集中在路段和路网上，研究路口的可程所用的时间，在路口饱和度较低的情况下，此分布靠性尚不多。事实上，路口作为城市交通网络的重可以近似用正态分布来拟合。出行者期望的旅行时

7、要组成部分，是路网可靠性重要影响因素。本文以间是指出行者为通过此路口所计划的时间，包括以[收稿日期】2012一O3一l6[基金项目】国家自然科学基金青年科学基金项目(50908125)【作者简介]郭旭明(1986一)，男，河北张家口人，硕士研究生，研究方向为交通运输规划与管理。第4期郭旭明，等：基于遗传算法的交叉口信号控制可靠性优化模型研究45正常速度通过路口的时间和期望的延误时间。本研延误时间更为稳定，可建立如下交叉口控制的优化究主要针对与交通控制引起的随机性，所以以正常模型：行驶速度通过交叉I=1范围路段的时间可以认为

8、是固目标：Min∑g【E(D)+r(D)】。定值，路口旅行时间的分布和路口延误的分布在形约束：∑A=(c一L)／C。式上是一致的。求解：Cy和Aio2交叉口信号控制可靠性优化模型及求解其中k值可按照以下可靠度要求取值(见表1)。2．1基于旅行时间可靠性的交叉口信号控制模型表1可靠度分位数取值表的建立Ta