城市饱和干线信号多目标优化策略提升交通效率

本文主要探讨了城市交通干线在过饱和状态下信号优化的问题。针对这一挑战，研究者首先分析了交通控制目标对车辆排队行为的关键作用，认识到在优化过程中，绿信比、相序、相位差和周期等参数起着决定性的作用。这些参数的合理设置直接影响到车辆的平均等待时间和系统的整体效率。 提出的交通信号仿真优化模型以车辆平均时延、系统平均排队-车道长度比和系统通行能力作为优化目标，旨在实现多方面的平衡，减少拥堵、提高道路利用率。为了实现这个目标，研究人员构建了一个实施框架，利用自主开发的微观交通仿真环境来评估不同的信号方案，这有助于精确模拟真实的交通流量情况并获取关键性能指标。 在优化算法上，文章特别提及了改进的多目标优化算法NSGA-II，针对该算法中的重复个体问题进行了创新处理，以确保所有交叉口的信号配时方案能得到同时优化。这一步对于在大规模交通网络中实现全局最优信号配置至关重要。 通过在实际的交通数据集上进行验证，研究结果显示，在过饱和的交通状况下，所提出的信号优化方法成功地控制了车辆排队长度，实现了车辆的均衡分布，并在系统通行能力和车均时延方面取得了显著改善。这证明了这种方法的有效性和实用性，对于提升城市交通管理效率具有重要的理论和实践价值。 本文的核心内容是探讨了如何运用多目标优化策略和技术解决城市交通干线信号优化的问题，特别是在交通压力巨大的情况下，如何通过科学的信号控制策略来缓解交通压力，提升道路使用效率。这对于理解和改善现代城市交通问题具有重要的学术和应用意义。