城市交通优化：放行矩阵与实时信号控制

"城市道路交通实时控制，研究生建模竞赛一等奖论文，涉及交通信号控制，使用放行矩阵和优化算法，以及基于PASSION分布的交通流序列生成方案。" 城市道路交通实时控制是一个复杂而重要的议题，特别是在现代城市中，交通拥堵已成为普遍问题。这篇论文针对这一问题，提出了创新的解决方案。首先，作者引入了放行矩阵来描述交叉路口的车辆放行状态，以最小化全体车辆的等待时间为优化目标，构建了单交叉路口和多交叉路口的实时配时模型。这些模型通过MATLAB7.0进行具体实现，并通过实验验证，改善率提升超过了30%，显示了算法的有效性。 其次，论文设计了一种基于PASSION分布的交通流序列实时生成方案，用于模拟不同交通条件。在此基础上，作者对比了固定周期和不固定周期的信号配时方案，发现基于优化Webster绿信比模型的不固定周期方案在交通流量控制上表现出更优的效果，模拟数据误差控制在13%以内，这表明该方案能更好地适应变化的交通状况。 论文的另一亮点是引入调度优先权的概念，优化了Webster绿信比模型。在交通流量饱和甚至超饱和的情况下，通过对相位排队参数设置临界值，确保模型的适用性。同时，作者还建立了黄灯时间模型，将信号转换时间、车辆启动时间等周期损失时间纳入考虑，简化了模型，降低了求解的复杂度，提高了模型的精确性和实用性。 论文详细阐述了模型的建立过程，包括问题重述与分析、模型假设、符号定义，以及单交叉口和线型区域的实时配时模型的建立与求解。每个部分都包含了问题分析、模型构建、模型改进和求解方法，充分展示了模型的全面性和深度。 这篇论文提供了交通信号控制的新视角，通过数学建模和算法优化，为实际的交通管理提供了可行的建议和工具，有助于提高城市交通系统的效率和安全性。