面向排队长度约束的相邻交叉口信号控制方案设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着城市化进程的不断加快和机动车保有量的持续增长，城市交通拥堵问题日益突出，对人们的出行效率、生活质量和城市的可持续发展都带来了严峻挑战。

交通信号控制作为缓解交通拥堵、提高道路通行能力的重要手段，一直是智能交通领域的研究热点。

传统的信号控制方法主要关注于减少车辆延误和停车次数，而对交叉口排队长度的关注不足，容易导致排队溢出、阻塞交叉口甚至引发交通瘫痪等问题。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者对相邻交叉口信号控制问题进行了广泛而深入的研究，取得了许多重要成果，为本研究提供了宝贵的参考。

1. 国内研究现状

国内学者在相邻交叉口信号控制方面取得了一系列成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究的主要内容包括以下几个方面:
1.相邻交叉口交通流特征分析:-分析相邻交叉口交通流的时空特性，揭示交通流量、排队长度、车辆到达规律等因素之间的相互关系。

-研究排队长度的影响因素，包括交通流量、信号配时、交叉口几何形状、驾驶行为等，建立排队长度与影响因素之间的数学模型。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、模型构建、仿真实验和结果分析相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研与问题分析阶段:对国内外相邻交叉口信号控制、排队长度约束、交通流理论、智能优化算法等相关领域的文献进行全面系统的调研，分析现有研究方法的优缺点和适用范围，明确本研究的切入点和创新点，并在此基础上进行选题和开题报告撰写。

2.模型构建与算法设计阶段:-深入分析相邻交叉口交通流的时空特性，研究排队长度的影响因素，构建准确的交通流模型和排队长度预测模型。

-确定面向排队长度约束的信号控制目标和约束条件，建立信号配时参数优化模型，并设计高效的优化算法求解最优信号配时方案。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.面向排队长度约束的信号控制模型:提出一种综合考虑排队长度、交通效率和安全性的新型信号控制模型，将排队长度约束作为硬性约束加入优化目标，有效避免排队溢出问题，提高交通运行效率。

2.相邻交叉口交通流时空特性分析:针对相邻交叉口交通流的复杂性和关联性，深入分析其时空特性，建立更准确、更符合实际的交通流模型和排队长度预测模型，为信号控制方案设计提供更可靠的依据。

3.自适应协调控制策略:设计一种基于实时交通流量和排队长度的自适应协调控制策略，根据交通状况动态调整信号配时参数，实现相邻交叉口信号灯的协同控制，提高信号控制的灵活性、自适应性和鲁棒性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1]张毅,王殿海,刘天亮,等.基于时空协同演进的城市道路交叉口渠化设计方法[j].东南大学学报(自然科学版),2022,52(05):941-949.

[2]基于深度强化学习的多交叉口交通信号协调控制[j].计算机工程与应用,2021,57(18):235-242.

[3]李龙,李萌,孙健.基于改进深度q网络的多交叉口信号控制[j].计算机工程与应用,2021,57(14):220-226.