题目：改进PSO算法在地面交通优化中的应用研究

随着社会经济的迅速发展,城市中的机动车辆不断增加，导致城市交通量猛增，无论是在发达国家还是发展中国家，交通拥挤加剧、交通事故频繁、交通环境恶化等问题变得日趋严重。地面交通优化是提高城市交通运行效率的重要途径之一，也是城市交通现代化、智能化的重要标志。
论文对地面交通的关键问题：旅行商问题、车辆优化调度问题和城市交通信号配时优化分别做了研究，本文的主要工作有：
PSO算法是基于群体智能理论的优化算法，已成功于应用于函数优化、约束优化和多目标优化等问题中，但是在某些问题的优化方面，还存在局部搜索能力较弱、早熟收敛等缺陷，本文对PSO算法的收敛性和算法复杂性做了研究，得出PSO算法的收敛区域和算法复杂度，并且对PSO算法进行改进，将改进后的PSO算法应用到TSP问题、车辆路径问题和交通信号配时优化。
对于TSP问题，用基本PSO算法、自变异PSO算法和蚁群算法分别对10个城市和30个城市问题进行仿真计算，从平均解、较优解、搜索时间和算法收敛性四个评价指标对上述三种算法仿真结果进行分析比较。
鉴于车辆路径问题的特殊性，粒子的编码采用一种特殊形式。并且分别用模拟退火和PSO结合算法、二阶振荡PSO算法、自变异PSO算法和随机惯性权重PSO算法求解，并对仿真结果从多方面进行详细分析。
对于单交叉口信号配时，结合我国现阶段大多数城市道路上机动车与非机动车混合交通流的现状，不仅以延误时间、停车次数为优化目标函数的性能指标，而且在目标函数中增加了通行能力，针对交通平峰时期和高峰时期的特殊交通流情况分别用w-k-PSO算法和改进PSO算法进行优化计算。
   目前对多交叉口交通信号配时优化的研究较少，本文以城市道路多个单点信号控制交叉口组成的绿波系统为研究对象，对绿波系统的交叉口信号配时优化进行深入研究。通过对路段和干线机动车流进行协调控制设计，以西安市某两相邻交叉口晚高峰时段各进口道的交通量、通行能力、饱和流量以及各交叉口进口道的实际车均延误时间为约束，确定各交叉口的信号周期及各相位有效绿灯时长，使得干线延误量最小，利用PSO算法的优势，对多交叉口交通信号配时进行优化计算。