[發(fā)明專利]一種優(yōu)化尾氣排放的干線綠波協(xié)調(diào)控制信號(hào)配時(shí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310605959.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN103593986A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季彥婕;胡波;王煒;湯斗南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/08
• 分類號(hào): G08G1/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種優(yōu)化尾氣排放的干線綠波協(xié)調(diào)控制信號(hào)配時(shí)方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

1）對(duì)干線上信號(hào)交叉口的基本幾何參數(shù)和配時(shí)參數(shù)進(jìn)行調(diào)查，得到干線上信號(hào)交叉口個(gè)數(shù)為N個(gè)，第i個(gè)交叉口和第一個(gè)交叉口間的路段長度為D_i，i=1,2,…,N，干線公共信號(hào)周期C的取值范圍為C∈[C_min，C_max]，干線上車輛的平均運(yùn)行速度為v，以及每個(gè)交叉口的信號(hào)相位設(shè)置、配時(shí)方案和實(shí)際交叉口交通流量分布情況，將所述調(diào)查得到參數(shù)輸入到交通微觀仿真軟件中，初始化干道交通環(huán)境：設(shè)置各信號(hào)交叉口綠時(shí)差O_i=0%,i=1,2,…,N，設(shè)置干線公共信號(hào)周期C=C_min；

2）設(shè)置進(jìn)化代數(shù)t=0，設(shè)置最大進(jìn)化代數(shù)為MaxIt，隨機(jī)生成包括Np個(gè)初始種群個(gè)體的初始群體P（0），所述初始種群個(gè)體S_k是隨機(jī)生成的由N+1個(gè)決策變量構(gòu)成的干線協(xié)調(diào)控制配時(shí)方案，S_k={C_k,O_1k,O_2k,…,O_Nk},k=1,2,…,Np，初始種群個(gè)體Sk中的決策變量包括各信號(hào)交叉口綠時(shí)差O_ik=0%,i=1,2,…,N和干線公共信號(hào)周期C_k，所述信號(hào)交叉口綠時(shí)差O_ik是從[0%,100%]中隨機(jī)抽取的值，干線公共信號(hào)周期C_k是從[C_min，C_max]中隨機(jī)抽取的值；

3）計(jì)算種群P(t)中各個(gè)種群個(gè)體的適應(yīng)度F(t)，具體方法為：

將種群個(gè)體St_k={C_k,O_1k,O_2k,…,O_Nk}輸入到所述步驟1）中初始化的交通微觀仿真軟件中，仿真得到T時(shí)間內(nèi)所有車輛的車均延誤D(t)_k和每輛車每秒鐘的運(yùn)行工況V_h={a_h,v_h,CX}，其中t為進(jìn)化代數(shù)，a_h為h時(shí)刻某一車輛運(yùn)行的加速度，v_h為h時(shí)刻某一車輛運(yùn)行的速度，CX為車型；初始步驟中，種群個(gè)體為所述步驟2）中生成的初始種群個(gè)體S_k；

將所述車輛運(yùn)行工況V_h={a_h,v_h,CX}輸入到微觀車輛尾氣排放仿真軟件中，得到車輛的污染物排放值，對(duì)所有車量的污染物排放值進(jìn)行求和，得到干線整體的尾氣排放量E(t)_k={E(t)HC_k,E(t)CO_k,E(t)NOx_k,E(t)CO2_k}，然后合并所述車均延誤D(t)_k，得到適應(yīng)度F(t)_k={D(t)_k,E(t)HC_k,E(t)CO_k,E(t)NOx_k,E(t)CO2_k}；

4）計(jì)算種群P(t)中每個(gè)種群個(gè)體St_k的非支配序Rank_tk，設(shè)置種群個(gè)體的虛擬適應(yīng)度值FF(t)_k=Rank_tk，基于得到的虛擬適應(yīng)度值FF(t)_k依次進(jìn)行遺傳運(yùn)算中的選擇運(yùn)算、交叉運(yùn)算和變異運(yùn)算，得到種群P(t)的子代種群Q(t)，然后計(jì)算所述子代種群Q(t)中所有種群個(gè)體的適應(yīng)度FQ(t)；

5）將子代種群Q(t)與它的父代種群P(t)合并，組成新種群R(t)，所述新種群R(t)的種群個(gè)體數(shù)量為2Np，然后計(jì)算新種群R(t)中每個(gè)種群個(gè)體SRt_k的非支配序RankR_tk和擁擠度CrowdR_tk，將新種群R(t)中的種群個(gè)體按照非支配序RankR_tk取值從小到大進(jìn)行排序，對(duì)于非支配序RankR_tk取值相等的種群個(gè)體，按照擁擠度CrowdR_tk取值從大到小進(jìn)行排序，最后選取排序后的新種群R(t)中的前Np個(gè)種群個(gè)體組成t+1代的種群P(t+1)；

6）判斷進(jìn)化代數(shù)t是否滿足t<MaxIt，如是，則令t=t+1，并返回步驟3），否則將所述步驟5）中得到的t+1代的種群P(t+1)中非支配序RankR_tk=1的所有種群個(gè)體作為最終非劣解集輸出。