城市交叉路口的车速与信号灯协同优化控制

简介：
本研究探讨城市交叉路口车辆速度与信号灯协调优化控制策略，旨在提高道路通行效率和交通安全。通过模型建立及仿真分析，提出一套适用于不同交通流量状况下的动态调整方案。 为了减少城市交通中的行车延误与燃油消耗问题，在人类驾驶车辆与自动驾驶车辆混合的交通环境中，提出了一种基于交通信息物理系统（TCPS）的车辆速度与交通信号协同优化控制方法。首先，综合考虑路口处的交通信号、人类驾驶车辆和自动驾驶车辆之间的相互作用影响，设计出一种适用于这两种类型车辆混合组队特性的过路口速度规划模型；其次，考虑到单一应用车辆速度规划时存在的局限性（即无法减少通过路口的时间延误且容易出现无解情况），提出了一种双目标协同优化模型。该模型能够同时考虑车辆的速度规划与路口交通信号控制，从而有效降低燃油消耗并缩短平均通行时间。由于此类问题求解的复杂性，设计出一种遗传算法和粒子群算法相结合的混合策略来解决这些问题。通过在SUMO平台上的仿真实验验证了所提出方法的有效性和可行性。