红绿灯交叉路口优化模型.pdf

科 技 创 业 刊 PIONEERING WTH SCIENCE STECHNOLDGY MOMTHLY 红绿灯交叉路口优化模型 严 钦 豪 (华中师范大学附属第一中学湖北武汉 430064) 摘 要 ：城市单十字路口一般由设定固定时间的红绿灯来控制，而在实际中很多交叉路口 会出现拥堵的情况。为了优化交叉路口的通行能力，文章通过对某些情况进行讨论分析，提出了 一种优化配时方案和两种可行的优化办法，希望以此来缓解交叉路口的交通压力，减少路口的 等待时间，从而降低车辆油耗，达到减碳的目的。 关键词 ：红绿灯曰优化配时:拥堵:数学建模 中图分类号:C913.32 issn .1665-2272.2016.17.044 文献标识码:A d〇i ：10.3969/j . 度，红绿灯时间可以得出车辆的延 修正各个相位的配时，则有利于减 0 引言 误时间，然后通过对某一交叉路口 轻交通拥挤程度，使之获得最佳性 近几年，随着我国社会经济的 进行调查计算，与得到的模型进行 能指标。 快速发展，人口、车辆等都有了迅 比较，看以下的模型是否实现了优 设 T 为信号周期（单位为秒 速增加，进而给城市红绿灯设置提 化。 (杂），下文中时间单位皆为秒） ;d 出了更高的要求。城市交通信号控 为交叉路口车辆到达率（辆/杂）;糟 2 模型假设 制是通过对交通流的调节、警告和 为交叉路口车辆离开率(辆/s ) ; t 红 诱导以达到改善人和货物的安全 (1) 车流速度为匀速，无外界 为红灯持续时间曰包括红灯前的黄 运输，提高运营效率。其目标在于 影响。 灯过渡时间； t 绿 为绿灯持续时间， (2) 忽略黄灯的影响，将黄灯 改善交通流的质量，更好地利用现 包括绿灯前的黄灯过渡时间曰t 排 为 有运输能力，实现交通流的安全 时间算为绿灯时间。 在红灯亮后车辆依次排队的时间； 性 、快速性和舒适性。但传统的上 (3) 车流过程畅通，没有意外 t〇时刻红灯亮，来车陆续被阻停在 下行同步红绿灯常常导致“绿灯无 事故。 停线前。随红灯时间的延长而积累 车红灯堵”、主干道堵车越来越严 的排队车数凿贼排 时刻，贼员绿灯亮，车 3 模型的建立 重等现象，车辆的能耗和尾气排放 辆依次疏散通过交叉路口，经过时 无谓增加，造成资源浪费。本文通 3.1优化方案_ :配时优化 间t 疏散车辆到t2时刻，全部车辆 过对某些特殊情况进行研究，介绍 对于不同的交通路口，交通车 疏散完。疏通车辆数为糟贼疏 。当糟 一种采用“十字路口不同步红绿灯 流呈现很大的随机性，车辆行驶过 d ， t ‘ t绿 时，交叉路口车辆在绿灯 配时”方案，使得城市主干道不间 程也是