Mathorcup数学建模竞赛第五届-【妈妈杯】A题：城市相邻两交叉口信号配时优化问题（附一等奖获奖论文和matlab代码实现）

 赛题描述

随着我国城市化速度的加快以及城市规模的不断扩大，交通供需矛盾日益突

出，在城市交通网络中产生的交通拥堵现象日趋严重，严重影响了社会经济的发

展和人民生活水平的提高。

为了提高城市道路交通管理水平，改善城市交通秩序，保障公路交通的畅通

与安全，当今世界各国普遍使用智能交通系统。在该系统中，核心的问题是交通

信号智能控制。平面交叉口是道路交通的主要冲突点，不仅机动车数量多，而且

行人和非机动车也在同一平面通过。目前在我国的大、中型城市交通管理中，普

遍采用的是单点定时交通信号灯控制。定时控制这种传统信号灯控制方法会造成

某些方向绿时浪费，而在有些方向上车辆通行又延误严重。因此，优化交叉口信

号配时是提高交叉口运行效率最有效的方法之一。

现有武汉市某相邻两交叉口 A、B，交通数据如表 1 所示，交叉口 A 的第一、

二、三、四相位时间分别为 56s、23s、35 s、26s。测得两个交叉口的相位差为 8

s，交叉口 B 的第一、二、三、四相位时间分别为 47 s、21s、39 s、22s。每个相

位时间都包括 3s 黄灯时间、1s 红灯时间。

请你结合表 1 的数据，设计通用模型与算法（从时间复杂度、空间复杂度、

收敛性进行对比分析），对交通信号进行配时优化研究，求解出改善后的交通信

号配时方案并进行仿真检验，以期有效指导提高实际平面交叉口的通行能力和服

务水平，减少城市交通网的交通延误，改善城市交通现状。同时你还需要指出你

的模型的特点与创新性，以便我们认可你的研究成果。