目录
摘要.................................................................................................................................I Abstract..........................................................................................................................II 第一章绪论 (1)
1.1课题的研究背景和意义 (1)
1.2国内外研究现状 (2)
1.2.1国外研究现状 (2)
1.2.2国内研究现状 (3)
1.3论文主要内容 (5)
1.4本章小结 (6)
第二章交通信号控制理论 (7)
2.1平面交叉口 (7)
2.2交通信号控制基本参数 (8)
2.3城市交通信号控制类型 (10)
2.3.1控制区域划分 (10)
2.3.2控制方法划分 (11)
2.4本章小结 (12)
第三章信号配时优化算法 (13)
3.1Webster算法 (13)
3.11延误时间 (13)
3.1.2平均停车次数 (14)
3.1.3交叉口通行能力 (14)
3.2遗传算法 (14)
3.2.1遗传算法简介 (14)
3.2.2基本遗传算法 (15)
3.2.3遗传算法描述 (18)
3.2.4遗传算法的改进 (19)
3.2.5改进的遗传算法实现 (22)
3.2.6混合遗传算法 (23)
3.3本章小结 (26)
第四章单交叉口交通信号配时 (27)
4.1性能指标选取 (27)
4.1.1延误时间 (27)
4.1.2排队长度 (27)
4.1.3通行能力 (28)
4.1.4多目标优化函数构建 (28)
4.2数值实验分析 (29)
4.2.1实验1—交通流量比较小的交叉口 (29)
4.2.2实验2—交通流量比较大的交叉口 (32)
4.3本章小结 (33)
第五章干道的交通信号配时 (34)
5.1干道协调控制的基本参数 (34)
5.2影响干道协调控制的因素 (35)
5.3干道协调控制步骤 (36)
5.4实例分析 (37)
5.4.1交叉口数据以及模型 (37)
5.4.2干道交叉口信号配时参数计算 (39)
5.4.3实验结果与分析 (40)
5.4本章小结 (41)
第六章总结和展望 (42)
6.1总结 (42)
6.2展望 (42)
参考文献 (44)
致谢 (48)
攻读学位期间的研究成果 (49)
第一章绪论
1.1课题的研究背景和意义
随着我国经济不断发展，城市中的就业机会不断增多，越来越多的人选择前往城市，谋求更好的生活；同时人们的生活理念也不断转变，向着更高层次发展，对吃、住、行的要求越来越苛刻，更多的人都购买车辆来代替步行，导致汽车保有量不断上升；快速机动化也带来了车辆使用强度的提高。诸如这些因素均为城市交通带来了巨大需求和压力。
城市道路交通逐渐成为影响市民出行和经济可持续发展的重大问题。交通拥挤、交通坏境污染和交通事故三大问题困扰着城市的发展，甚至被称为“城市病”。由于我国人口众多，交通成分比较复杂，在大量的城市都出现了交通拥堵问题，特别是在大城市的高峰时段尤为突出。车辆的时停时走，导致燃油效率不高，资源大量浪费，而且向空气中排放了大量的污染气体。机动车排放的尾气中，CO、NOx、HC和PM2.5等有害物质对人的健康和城市环境造成了巨大的危害。我国的交通事故频发，每年都有几十万人丧生，给家庭带来了沉重的负担，经济损失也非常严重。尽管交通事故件数、受伤和死亡人数、经济损失等正在逐年下降，但是我国道路交通安全局势依然严峻。如何有效的提高道路交通安全是关系到人民生活能否和谐和幸福的关键问题之一。
交通拥堵问题是城市道路交通中最需要解决也是最迫切的问题，因为交通拥堵导致车辆延误增大，停车次数增多，这就带来了严重的环境污染问题，交通阻塞还容易给人带来烦躁和不安的情绪，是直接导致交通事故发生的原因之一，因此减缓交通压力，道路交通信号控制势在必行[1]。
近年来，人们为解决道路拥挤问题提出了各种各样的方法，无非是从两个方面来努力，一个是扩建道路的交通路网，还有一个是构建智能系统，寻找交通信号优化控制策略，进行智能优化控制[2]。扩建交通路网主要是扩建，扩宽道路，增加一些物理设施，如高架桥，地铁等，但是道路增加的有限性不能满足交通需求无限性的要求，只能治标不能治本，而且造价昂贵，维护管理也要耗费人力、物力，受地理坏境的影响。因此，寻求优良的交通信号控制管理策略，合理的交通信号配时已经刻不容缓。现代技术的不断发展和更新，成就了智能交通系统的产生[3]，要想真正的让交通系统“智能”，必须根据实际的道路交通状况，掌握