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    188宝金博页面版: 改进的遗传算法及其在交通信号优化中的应用

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    内容提示： 148 硅谷科技创新论坛ECHNOLOGY FORUMT随着国家工业生产的进步和人们生活质量提高 ， 汽车已经进入寻常百姓家庭 ， 私家车的占有率在逐年上升 ， 伴随而来的城市交通拥堵问题成为交通管理部门一直都在探索解决的问题 ，尽管通过拓宽街道等方式已经得到部分的改善 ， 但是街道无法无限制的拓宽下去 ， 因此需要寻求新的解决办法。交叉口是城市路网的节点 ， 也是城市交通的瓶颈 ， 它的通畅有利于提高整个城市路网的通行能力 ， 缓解交通拥堵的状况。1 四相位交叉口的交通模型我国城市交叉路口多以四相位交叉口为主 ， 考虑到直行行人的通行 ， 直行时禁止车辆右转 ， 即左转...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：22 | 上传日期：2015-06-10 21:48:07 | 文档星级：
    148 硅谷科技创新论坛ECHNOLOGY FORUMT随着国家工业生产的进步和人们生活质量提高 ， 汽车已经进入寻常百姓家庭 ， 私家车的占有率在逐年上升 ， 伴随而来的城市交通拥堵问题成为交通管理部门一直都在探索解决的问题 ，尽管通过拓宽街道等方式已经得到部分的改善 ， 但是街道无法无限制的拓宽下去 ， 因此需要寻求新的解决办法。交叉口是城市路网的节点 ， 也是城市交通的瓶颈 ， 它的通畅有利于提高整个城市路网的通行能力 ， 缓解交通拥堵的状况。1 四相位交叉口的交通模型我国城市交叉路口多以四相位交叉口为主 ， 考虑到直行行人的通行 ， 直行时禁止车辆右转 ， 即左转和右转共用信号控制。本文以四相位交叉口的交通信号配时方案作为研究对象。模型假设 ：1）到达路口的车辆数服从参数为λ 的泊松分布 ；2）标准车辆（小汽车）长度为 4.5 米 ；3）仅考虑汽车 ， 不考虑行人和自行车的交通信号控制。2 平均延误模型的建立和分析以实时采集的路上交通流数据为基础 ，以一个周期内交叉口的车辆平均延误时间最少为目标 ，建立优化函数 ，利用webster 延误估算公式 ， 得到总延误的计算公式如（1）222411ü{ [q]}2(12(1)ijiijjiiijijijxcDüµµ==−−=+−∑ ∑ （1）这里 ， ij q为第 i 相位第 j 进口道的车流量 ； ijx为第 i 相位第 j 进口道的车流饱和度 ； iµ为第 i 相位的绿信比 ； c 为信号周期时长（s） 。假设每一个相位的饱和度小于 0.85， 为了使平均延误时间最小 ， 我们得到公式（2）(1){ [2(1minminEq==约束条件为?? +++=−?≤−− ×??? ≥?3 基于改进的遗传算法的模型求解 2224112411]}2(1)ijiijjiiijijijijjixcqxqxµµ==−−+−=∑ ∑∑ ∑ （2）1234max3 200.85iiitttccytLtcLt （3）3.1 遗传算法的改进1）编码 ： 采用实数二进制编码 ， 调用混合算法进行规划 ，采用四位长度的二进制编码。2）适应度函数 ：对适应度函数进行改进 ，引进调整系数 ω ，适应度函数为1=1+ ()Ffω ψ −，其中 ，f —目标函数值 ；ψ—目标函数界限的保守估计值 ；ω—调整系数。3）选择算子 ： 轮盘赌选择方法。4）交叉算子 ： 算术交叉。5）变异算子 ： 均匀变异。3.2 模型求解与算法实现模型求解和算法的流程图如图 1 所示。图 1 算法流程图4 仿真分析依据某交通路口车流量数据 ，按照信号周期时长为 120 s-200 s， 总损失时间为 10 s， 车辆左转概率为 0.2， 右转概率为 0.2， 直行概率为 0.6， 按照表 1 数据 ， 依据所建立模型 ， 优化结果如表 1。表 1 结果比较有效绿灯时间 算法相位1相位2相位3相位4平均延误时间遗传算法3126312214.25改进遗传算法3324332011.62改进的遗传算法及其在交通信号优化中的应用纪 楠1， 张 杰2（1. 河北联合大学理学院 ， 河北唐山 063009 ； 2. 唐山市唐港高速公路管理处 ， 河北唐山 063021）摘 要 以典型的四相位交叉口为例 ， 基于改进的遗传算法 ， 研究了在相对固定周期条件下集合交通流量变化而实时调整配时方案的优化算法 ， 利用各进道口上车辆平均延误时间最小为目标建立目标优化函数 ， 通过仿真分析对比 ， 证明改进以后的遗传算法用于交通配时优化问题是有效的。关键词 遗传算法 ； 交叉口 ； 交通信号 ； 延误时间中图分类号 ： TP18 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1671-7597（2014）09-0148-01（下转第136页）

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