基于抛球模型的交通信号控制互动关系研究(2)
3.3.2 延误 10
3.3.3 停车次数 11
3.3.4 饱和度 11
4 系统开发环境与实现目标 12
4.1 系统开发环境 12
4.2 客户端 12
4.3 系统实现目标 12
5 系统总体设计 13
5.1 系统架构设计 13
5.2 系统流程图 13
5.3 系统功能模块结构图 15
6 系统详细设计 16
6.1 系统描述 16
6.2 系统功能 16
6.3 核心代码 17
6.4 输入/输出项 21
7 系统测试 22
7.1 测试用例 22
7.2 测试实况 25
8 总结 41
致谢 43
参考文献 44
1 绪论
1.1 研究背景和意义
在城市道路中，交叉口是道路网络的节点所在, 相交道路的各种车辆和行人都要在交叉口处汇集, 形成各类的冲突点, 国内外城市中交通堵塞主要发生在交叉口。单点交叉口交通信号控制占城市交叉口的90%以上。随着人民的生活水平的不断提高，城市人口也在不断增长，而有能力购买汽车的人也越来越多，这也是导致近几年来各大城市交通压力增大，交通拥堵日益严重，这就使得交通的疏导变得尤为重要，因为在硬件设施不变的情况下，对交通信号灯的控制可以大大减少车辆拥堵的情况。
在早期使用的交通信号灯，对安全地疏导交叉口的车辆交通起到了良好的作用，然而随着城市的迅速发展原始的信号灯已经不能胜任越来越复杂交通控制了。交通工程师开始寻找一些能够适应多方向车流通行要求的高效能信号控制系统。人们从两个不同的途径去进行这一研究工作。一方面利用已掌握的数学知识，建立模拟交叉口车流运动状况的数学模式，以期解决信号灯联动协调控制的最优方案设计问题。另一方面，利用现在电子技术（包括在信息的传输和集中处理方面的最新技术成就）设计安全可靠并具有多种功能的新型信号机及其它各种控制设备。然而不管是用哪种方式最终都需要用到设计人员设计出的各种算法，因为算法才是掌控信号灯交替的重要核心。而单点交叉信号控制算法就是其中的一种。
对于信号控制的单点交叉口来说，信号配时优化往往对于减少车流的平均延误、停车次数，提高交叉口的通行能力、服务水平起到至关重要的作用。交通信号配时相位及相序、周期时长、相位绿色信号比等以使交叉口的交通效益最大化。由于影响因素较多，所以对算法的改进还有较多的空间，而这次课题中算法研究就是为了进一步改善算法从而使得交通能够更顺畅。
1.2 论文完成的主要工作
研究交叉口信号控制的机理与交通流运行规律，综合现有信控交叉口的优化配时计算方法，并在此基础上进行优化与改进，能够根据交通流量优化交叉口信号配时，减少信号控制交叉口的车辆延误与排队，提高城市路网的效率。
当优化完算法，则需要借助计算机系统来表示出来。所以接下来就需要开始根据之前的算法编写相关的软件程序。本文则是把这个算法命名为抛球算法，同时拥有2种不同的算法设计体现在程序之中。一种叫做固定抛球模式，另一种叫做见球就抛模式，两种模式是根据现有交通信号的控制方式改编的，并且通过一定的计算方式来显示出在一定条件下交通的效率是否良好。