遗传算法与混沌优化结合的城市交通路口协调控制

"城市交通干线多路口协调控制 (2009年) - 长安大学学报(自然科学版) Vol.29 No.l Jan.2009 - 文章编号:1671-8879(2009)01-0083-05 - 作者: 张菁，巨永锋" 本文主要探讨了如何通过改进遗传算法和融合混沌优化思想来解决城市交通干线多路口的协调控制问题，以提升交通效率并减轻交通拥堵。以下是对文章主要内容的详细阐述： 1. 问题背景： 随着城市化进程的加速，城市交通拥堵成为日益严重的问题，尤其是在交通干线上的多个交叉路口。传统的定时控制方法在应对复杂交通流变化时存在局限性，因此需要寻找更有效的控制策略。 2. 遗传算法与混沌优化： 遗传算法是一种模拟自然选择和遗传机制的全局优化方法，但其初始种群的随机性和收敛速度可能影响优化效果。混沌优化则利用混沌系统的遍历性和敏感性来探索解决方案空间。结合这两种方法，可以增强算法的搜索能力和收敛速度。 3. 改进措施： 文章中作者对遗传算法的适应度函数、交叉算子和变异算子进行了改进。适应度函数是评估个体优劣的关键，改进后的函数更能准确反映交通流量的优化目标。交叉算子用于生成新个体，通过调整其参数可以增加多样性，防止早熟收敛。变异算子则引入了混沌元素，增加了搜索的全局性。 4. 混合式优化算法： 作者设计的混合式优化算法综合了遗传算法的全局搜索能力和混沌优化的遍历特性，旨在更好地解决多路口交通控制问题。这种方法能够更灵活地适应交通流量的变化，提高系统性能。 5. 仿真试验与结果分析： 在包含6个交叉路口的城市双向交通干线上进行了仿真试验。结果显示，采用该混合式优化算法后，交通干线系统的交通流量显著提高，通过率相比定时控制提高了13.7%。这表明该算法在实际应用中具有很高的潜力和有效性。 6. 关键词： 交通工程、城市交通、交通流量、多交叉路口、混合式优化算法、遗传算法 通过以上分析，我们可以看出，该研究为解决城市交通拥堵问题提供了一种创新的优化策略，其成果对于城市交通规划和管理具有重要的理论与实践意义。