克隆选择算法在城市道路交通信号控制中的应用研究

摘要

进入2010年来,我国汽车销售量在三四月份连创新高。汽车的普及越来越快。尤其是中国,目前仍是每千人才三十辆汽车,无论是从汽车销售还是从国人对汽车的需求来考虑,汽车数量增长的潜力非常巨大。然而,就我国的国情来说,地少人多,汽车数量的不断增长也给交通带来了很大的压力。特别是城市交通的压力越来越大,在城市里行车延误的时间越来越长。虽然,这些年来,我国无论是在城市还是在乡村,都投入了大量的资金和人力物力用于道路交通建设,而且很多大城市采取了各种各样的方法来试图减轻交通拥挤的状况,但都不能从根本上解决问题。由此,越来越多的研究人员开始从事交通信号控制领域的研究,希望通过大家的努力,能对城市道路、高速公路等道路上的交通信号实现智能化控制。
　　本文就是针对目前我国交通的现实状况,展开了对城市道路交通信号控制的研究。在文中,首先讨论和分析了交通信号控制的基本理论,对国际上几种典型的交通控制模式进行了比较,同时对几种典型短时交通流预测方法也进行了比较,分析了它们各自的优缺点。其次,对近年来比较流行的人工免疫克隆选择算法进行了研究,在此基础上,提出了采用人工免疫克隆选择算法对城市道路交通信号控制系统进行优化的方案。然后,基于克隆免疫选择算法对单交叉路口的信号控制及某三交叉路口的干线在优化前与优化后的交通信号分别进行了仿真,并对仿真结果进行了比较分析。通过优化前后延误时间的对比,可以看到,采用克隆免疫选择算法对城市道路交通信号进行控制能大大地缩短行车延误的时间,使城市道路交通更加顺畅。最后对城市交通信号控制系统的硬件进行了设计。
　　虽然本文中的研究仍是主要是以仿真为基础,但是随着越来越多研究人员的不断努力,一定能将交通信号的优化控制运用于实践中,并将扩展到一个又一个城市网络交通信号控制中。

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第1章 绪言

1.1 城市道路交通信号控制研究背景与意义

1.2 城市交通信号控制系统

1.3 研究内容及论文的结构

第2章 交通流理论

2.1 交通流理论简述

2.2 交通流检测技术

2.3 交通流预测方法简介

第3章 人工免疫克隆选择算法

3.1 人工免疫系统简介

3.2 克隆选择学说

3.3 克隆选择算法

第4章 克隆选择算法在城市道路交通信号控制中的应用

4.1 单交叉路口控制模型

4.2 城市道路干线交通信号协调控制系统

4.3 城市道路交通信号控制系统硬件设计

第5章 结论

参考文献

致谢

附录 个人简历、在校期间发表的学术论文及研究成果