面向环境的城市交叉口交通信号优化控制研究

【摘要】随着城市机动车数量的增加,因为车辆排放所导致的环境问题受到重视。作为城市交通的瓶颈,交叉口车辆的延误以及加减速过程会导致更多的车辆排放。低排放的信号控制方案的设计已成为智能交通领域的研究热点之一。传统的减排信号控制方案以综合车辆停车次数和延误,通过Webster公式得到配时与交叉口车辆排放量之间的关系再进行优化。但是这种方法未能考虑交叉口的初始排队长度,且Webster公式不适用于饱和度较高的情况。为了解决这一问题,本文考虑到交叉口初始排队长度以及车辆到达的随机性,基于Q-学习算法,本文提出了一种自适应的低排放控制方案,并通过仿真验证了该方法的有效性。论文的主要工作如下：1.分析了车辆在不同行驶工况下的尾气污染物排放特性,将车辆尾气排放模型引入微观车辆仿真软件USTCMTS2.0中,实现了交叉口车辆排放统计,为不同信号配时方案对车辆排放量的影响提供了评价平台。2.利用强化学习的方法,通过车辆排放仿真,建立了交叉口在不同车辆排队长度情况下的最优配时查询表。针对强化学习学习效率不高,收敛速度慢的特点,将模糊推理引入强化学习中,在学习开始前对Q函数初始化,加速了学习收敛速度。3.设计并开发了城市交通自适应控制系统。对控制系统的数据通信模块、数据库的设计、操作界面、显示界面以及仿真模块做了简要介绍。将排放自适应控制加入到城市交通自适应控制软件中,实现交叉口交通信号控制。
【作者】李昕；
【导师】陈锋；
【作者基本信息】中国科学技术大学，模式识别与智能系统，2014，硕士
【关键词】尾气排放；交叉口；排队长度；强化学习；交通信号控制；

【参考文献】
[1]谢菁.常规细胞遗传学和荧光原位杂交技术在肺癌遗传学研究中的应用[D].苏州大学,呼吸内科学,2003,硕士.
[2]杜婧.子女生命事件对农村留守老人社会支持的影响探析[D].首都师范大学,课程与教学论,2014,硕士.
[3]喻权良.社会保障的伦理分析[D].湖南师范大学,伦理学,2004,硕士.
[4]张葳.川中东北部早中侏罗世古湖泊演化与致密油储层形成[D].成都理工大学,矿产普查与勘探,2013,硕士.
[5]何欣.SIRT1在慢性吗啡耐受中的作用及机制研究[D].中南大学,临床医学,2014,博士.
[6]邓祥力,王传启,张哲,尹项根.基于小矢量技术的快速差动电流速断保护[J].电力系统自动化,2012,14:67-71.
[7]郑名哲.脑动静脉畸形Notch信号通路的差异表达及NCEx在脑出血鼠与缺氧HBVEC的表达研究[D].复旦大学,外科学,2011,博士.
[8]林长江.超声实时组织弹性成像技术评估颈动脉斑块性质的应用研究[D].福建医科大学,影像医学与核医学,2014,硕士.
[9]麻秦华.功能理论视角下西安唐文化景点公示语汉译英研究[D].西北大学,英语笔译（专业学位）,2014,硕士.
[10]万敬新.基于抗拔型三重摩擦摆支座的单层网壳隔震性能分析[D].兰州理工大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[11]吕书平.窄矩形通道中压降及自然循环流动不稳定特性研究[D].重庆大学,动力工程及工程热物理,2014,硕士.
[12]王潇童.大连市农村社区建设的现状与对策研究[D].大连理工大学,公共管理（专业学位）,2012,硕士.
[13]王凯丽.中国影视传媒娱乐过度化现象研究[D].内蒙古科技大学,思想政治教育,2014,硕士.
[14]王艳荣,雍世鹏.利用多时相近地面反射波谱特征对不同退化等级草地的鉴别研究[J].植物生态学报,2004,03:406-413.
[15]常森.论行政强制中的拒绝给付[D].中国政法大学,宪法学与行政法学,2013,硕士.
[16]何颖源.超高分子量聚乙烯/低密度聚乙烯共混纤维制备研究[D].大连理工大学,高分子材料,2013,硕士.
[17]刘元路.点胶机运动控制器及其空间曲线插补算法的研究[D].哈尔滨工业大学,机械电子工程,2013,硕士.
[18]刘仙.基于导学案的问题导学法的化学生命课堂构建研究[D].西南大学,课程与教学论,2013,硕士.
[19]张仕山,庄镇泉,狄晓龙.基于移动智能体的入侵检测系统[J].计算机应用研究,2003,03:63-67.
[20]董冠强.基于微机通讯的数字式应变仪研究与设计[D].南京航空航天大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[21]徐洁.LINE-1 DNA甲基化：鉴别同卵双生个体的潜在遗传标记[D].河北医科大学,法医学,2013,硕士.
[22]边国柱,赵国旺.在低信噪比VSP资料处理中应用随机噪声衰减技术[J].石油地球物理勘探,1990,04:500-505+516.
[23]何助强.岩质边坡锚杆受力计算模型分析[D].重庆大学,岩土工程,2014,硕士.
[24]齐洁,齐金鹏.具有对称初始数据的二维反应扩散方程的边界镇定[J].自动化学报,2015,01:209-214.
[25]李慧迪.我国纳税人知情权法律保护研究[D].河北经贸大学,经济法学,2013,硕士.
[26]王秀芳.城市交通中的出租车规划[D].浙江大学,运筹学与控制论,2011,硕士.
[27]陈琼.人TWEAK基因真核表达载体的构建及体外功能的初步研究[D].川北医学院,临床检验诊断学,2013,硕士.
[28]吴恒威.国家与公民：共和主义的视野及其得失[D].福建师范大学,政治学理论,2012,硕士.
[29]刘涛.英国马利华禁令制度研究[D].华东政法学院,法律,2004,硕士.
[30]吕晓晔.呼伦贝尔市海拉尔区蒙古族小学“双语教学”过程中教师教学能力研究[D].内蒙古师范大学,小学教育（专业学位）,2012,硕士.
[31]赵艳厂,宋梅,谢帆,宋俊德.用于不同密度聚类的多阶段等密度线算法[J].北京邮电大学学报,2003,02:42-47.
[32]吴宁.纽约网格系统限定下多层共同住宅建筑的类型与演变[D].南京大学,建筑设计及其理论,2013,硕士.
[33]闫志鹏.基于景观生态学的周至县土地利用格局研究[D].长安大学,农业资源利用（专业学位）,2014,硕士.
[34]张少莉.基于方向变换的运动方向稀疏表示研究[D].西安电子科技大学,信号与信息处理,2012,硕士.
[35]吴奕辰.高中英语教师课堂话语的现状调查[D].山东师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[36]郭进萍.红十字文化在华传播研究（1874-1949）[D].苏州大学,中国近现代史,2013,硕士.
[37]吴娅妮.菠菜种质亲缘关系研究[D].山西师范大学,植物学,2013,硕士.
[38]谢嫒君.我国慈善机构法律组织形态研究[D].广东财经大学,民商法学,2014,硕士.
[39]唐仕辉.命题逻辑中子句集的冗余性研究[D].西南交通大学,应用数学,2014,硕士.
[40]王成文.电站锅炉受热面积灰结渣在线监测[D].华北电力大学（北京）,热能工程,2004,硕士.
[41]许涛.创新网络特征对创新平衡模式影响机制的仿真[D].哈尔滨工业大学,国际贸易学,2013,硕士.
[42]姚洁.利用表面等离激元调控光传播的研究[D].南京师范大学,物理电子学,2013,博士.
[43]葛金芳.枇杷叶三萜酸的抗炎免疫作用及对慢性支气管炎的治疗作用与机制研究[D].安徽医科大学,药理学,2004,硕士.
[44]王飞绒,陈文兵.领导风格与企业创新绩效关系的实证研究——基于组织学习的中介作用[J].科学学研究,2012,06:943-949+908.
[45]周继莹.覆膜沟灌条件下水肥控制对番茄产量和品质的影响[D].甘肃农业大学,农业水土工程,2013,硕士.
[46]李栋林,关忠良.财政支持新型城镇化建设绩效评价方法研究[J].东岳论丛,2015,03:135-141.
[47]李多友,王震生.在井下使用单片机进行系统管理的抗干扰性能探讨[J].电子测试,2014,S2:113-115.
[48]王云.重组人IL-24对胶质瘤干细胞增殖、分化的影响[D].苏州大学,神经病学（专业学位）,2013,博士.
[49]王佳.党代会报告语言特点研究[D].鲁东大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[50]姬宇.沉积物中PAHs的非离子表面活性剂增溶效应及其对生物降解过程的影响研究[D].重庆大学,环境工程,2014,硕士.