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基于遗传算法的城市干道协调控制

常云涛 彭国雄

常云涛, 彭国雄. 基于遗传算法的城市干道协调控制[J]. 交通运输工程学报, 2003, 3(2): 106-112.
引用本文: 常云涛, 彭国雄. 基于遗传算法的城市干道协调控制[J]. 交通运输工程学报, 2003, 3(2): 106-112.
CHANG Yun-tao, PENG Guo-xiong. Urban arterial road coordinate control based on genetic algorithm[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2003, 3(2): 106-112.
Citation: CHANG Yun-tao, PENG Guo-xiong. Urban arterial road coordinate control based on genetic algorithm[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2003, 3(2): 106-112.

基于遗传算法的城市干道协调控制

基金项目: 

国家" 973"子项目 G1998030419

详细信息
    作者简介:

    常云涛(1974-), 男, 湖北黄陂人, 博士生, 从事交通信息工程与控制研究

  • 中图分类号: U491.54

Urban arterial road coordinate control based on genetic algorithm

More Information
    Author Bio:

    CHANG Yun-tao (1974-), male, doctoral student, 86-21-65988453, crchanghp@163.com

  • 摘要: 探讨了传统解法城市干道协调控制中存在的典型问题, 对城市干道协调控制中交通流在协调控制系统内各交叉口的“驶离-到达”模式进行了分析, 提出了基于遗传算法的城市干道协调控制相位差优化设计方法。范例分析表明本文的方法求解结果优于传统数解法, 能更准确地反映实际的交通运行情况和控制效果。

     

  • 图  1  实际行驶通过带

    Figure  1.  Green-wave width in real travel

    图  2  某市协调控制系统/m

    Figure  2.  Coordinated control scheme of a city

    图  3  交叉口的到达驶离图式

    Figure  3.  Arrival model at intersection

    图  4  交叉口主线出口车流组成

    Figure  4.  Component of mainline outgoing

    图  5  交叉口主线出口流率模式

    Figure  5.  Mainline outgoing model at intersection

    图  6  目标函数变化过程

    Figure  6.  Value changing of object function

    图  7  各内部交叉口进出口道流量变化

    Figure  7.  In/out volume of inner intersections

    图  8  绿时差

    Figure  8.  Green offset

    表  1  各交叉口的交通量数据及车道设置

    Table  1.   Traffic data and layout of each intersection  /pcu

    路口 1 东进口 西进口 南进口 北进口 2 东进口 西进口 南进口 北进口
    左转 61 12 273 121 68 77 106 90
    直行 619 554 95 119 546 520 187 186
    右转 40 307 69 48 130 122 157 124
    小计 720 873 437 288 744 719 449 400
    车道功能划分 1左1直1直右 1直左1直1右 1左1直右 1直左右 1左转1直1直右 1左转1直1右转 1直左右 1直左右
    路口 3 东进口 西进口 南进口 北进口 4 东进口 西进口 南进口 北进口
    左转 31 10 42 78 54 132 104 9
    直行 588 517 41 57 488 657 75 88
    右转 93 75 58 24 18 144 112 102
    小计 712 602 141 159 560 933 291 199
    车道功能划分 1左转1直1右转 1左转直1直右 1直左右 1直左右 1左转1直1直右 1左转1直1右转 1直左1直右 1直左右
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    表  2  各交叉口延误比较

    Table  2.   Delay comparison of intersections

    交叉口编号 东进口 西进口 南进口 北进口 交叉口总延误/s·h-1 延误改善/%
    流量/pcu·h-1 1 720 873 437 288
    单点配时平均每车延误/s·pcu-1 20.2 13.5 22.3 18.3 41345
    传统绿波控制每车延误/s·pcu-1 15.5 13.5 22.3 18.3 37968 8.17
    本文算法平均每车延误/s·pcu-1 12.0 13.5 22.3 18.3 35441 14.28
    流量/pcu·h-1 2 744 719 449 400
    单点配时平均每车延误/s·pcu-1 25 21 19.6 17.9 49659
    传统绿波控制每车延误/s·pcu-1 17.9 15.5 19.9 18.1 40637 18.17
    本文算法平均每车延误/s·pcu-1 12.9 20.5 19.9 18.1 40502 18.44
    流量/pcu·h-1 3 712 602 141 159
    单点配时平均每车延误/s·pcu-1 13.7 10.5 21.6 20.4 22365
    传统绿波控制每车延误/s·pcu-1 8.4 4.6 27.1 28.1 17039 23.81
    本文算法平均每车延误/s·pcu-1 4.7 7.3 27.1 28.1 16030 28.33
    流量/pcu·h-1 4 532 933 291 199
    单点配时平均每车延误/s·pcu-1 9.0 7.6 15.5 17.8 19959
    传统绿波控制每车延误/s·pcu-1 9.3 4.9 23.5 25.4 21412 -7.28
    本文算法平均每车延误/s·pcu-1 9.3 2.8 23.5 25.4 19453 2.54
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  • 收稿日期:  2002-08-01
  • 刊出日期:  2003-06-25

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