基于改进Lagrange乘子法的交通信号配时优化研究
2021-12-26崔翔宇袁焕涛仇俊政
复杂系统与复杂性科学 2021年1期
牟 亮,赵 红,崔翔宇,袁焕涛,李 燕,仇俊政
(青岛大学机电工程学院,山东 青岛 266071)
0 引言
交叉口的信号控制在交叉口通行效率、交通秩序以及污染物排放等方面有着重要的影响。近年来,全国机动车保有量不断增加,驾驶汽车已经成为人们日常的出行方式,我们也面临着交通堵塞和环境污染等严重问题。合理的交通信号配时方案可以有效地减少这方面的问题。交通排放会对环境甚至是人们的身体造成危害,人们也越来越关心出行时间。因此低排放和低延误成为交通信号控制的主要问题。现有文献表明,交通信号配时问题是复杂的、分布式的、混合的[1-5];交叉口的交通规律是难以预测的、复杂的、无规律的[6-9],但VISSIM中可以较真实地反映出现实的交通运行情况。现实中在制定交通信号配时策略时不能仅考虑一方面,而是需要综合考虑多个方面,因此为提高交叉口的通行效率及降低环境污染,本文将采用多目标优化控制策略。多目标优化相较于单目标优化可以提高交叉口的综合性能,同时可以反映所研究的目标之间的关系,在实际工程问题中具有一定的优势。
目前国内外在Lagrange乘子法的研究上已经取得了一些成果。张克等[10]针对Lagrange乘子法将约束问题转化为无约束问题,与粒子群优化算法结合提出的一种新型算法;黄灿远[10]对Lagrange乘子法的乘子更新进行了改进,重新定义不等式约束的乘子为原乘子的正定函数,构造出一种直接对不等式约束进行处理的改进Lagrange乘子法。……
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