23、交通信号协调算法与模型解析

交通信号协调算法与模型解析

在交通信号控制领域，为了实现高效的交通流量管理，众多学者和研究人员不断探索和开发新的方法与模型。本文将深入探讨基于周期相关性和游行长度相关性的交叉路口关联方法，以及MAXBAND方法及其扩展方法。

1. 过饱和交通网络控制方法

在交通网络研究中，大部分工作聚焦于交叉路口之间的相似度测量，而网络拓扑结构的研究相对较少。由于过饱和交通网络具有独特的特性，常规的交通系统控制方法并不适用，因此需要专门开发应对这种情况的方法。

一些学者针对过饱和网络提出了不同的解决方案：
- Nagase将交通拥堵问题转化为动态优化问题，并使用线性规划方法求解。
- Lo将网络协调问题描述为混合整数规划问题，并采用遗传算法进行求解。
- Putha为Girianna模型的定时参数提出了蚁群优化算法，并将其结果与遗传算法的结果进行了比较。

2. 基本MAXBAND方法

MAXBAND方法的发展经历了多个阶段，逐步完善和成熟。

2.1 早期探索（1964年）

1964年，John T. Morgan和John D.C. Little发表了一篇论文，对交通信号同步进行了初步探讨，并为后来的MAXBAND方法奠定了原型。他们首次引入了带宽的概念，并关注两个问题：
- 给定街道上任意数量的信号、共同的信号周期、每个信号的红绿时间以及相邻信号之间各方向的指定车速，同步信号以产生各方向相等且尽可能大的带宽。
- 调整同步以将一个带宽增加到某个指定的可行值，并保持另一个带宽尽可能大。

然而，当时提出的模型还处于早期阶段，许多因素作为参数而