2024年国赛E题基于遗传算法的城市交通流量管控与信号灯优化配置研究

内容概要：本文聚焦于城市化进程中的交通拥堵问题，特别是拥有知名景区的小镇，提出了基于遗传算法的交通流量管控与评价的研究。文章详细探讨了如何通过数据挖掘、K-means聚类算法和遗传优化算法，结合车辆行驶行为特征，对小镇景区路网的信号灯进行优化配置，估算临时停车位需求，并评价临时管控措施的效果。具体而言，文章通过四个主要问题展开讨论：1）利用K-means聚类算法对车流量进行时段划分并估计各相位车流量；2）使用遗传算法优化信号灯配置，以提高车辆通过率；3）分析五一黄金周期间巡游车辆特征，估算临时停车位需求；4）通过路段平均通过时长评价临时管控措施的效果，结果显示管控后车流量平均速度显著提高，重度拥堵时长减少了25.7%。 适合人群：从事交通工程、城市规划、数据科学等相关领域的研究人员和技术人员，尤其是关注智能交通系统的专业人士。 使用场景及目标：1）帮助城市管理者制定有效的交通管控策略，尤其是在旅游景区等高流量区域；2）提供一种基于遗传算法的信号灯优化配置方法，以提高道路通行效率；3）为临时停车位的需求预测提供科学依据，确保游客出行顺畅；4）评估临时交通管控措施的效果，为未来政策制定提供参考。 其他说明：本文不仅提供了详细的算法实现步骤，还展示了具体的实验结果和数据分析，证明了所提出方法的有效性和实用性。文中提到的模型和算法具有较高的推广价值，可以在类似的城市交通管理和优化项目中广泛应用。此外，文章指出了现有模型的一些局限性，如K-means算法的参数敏感性和遗传算法的收敛速度问题，并提出了相应的改进建议。