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本文围绕某城市交通流量优化问题，通过建立数学模型，对高峰时段的交通信号灯控制策略进行了分析与优化。采用排队论与线性规划相结合的方法，提出了合理的信号配时方案，并通过仿真实验验证了模型的有效性。结果表明，该模型能够有效缓解交通拥堵，提高通行效率。

关键词： 交通流量；数学建模；信号控制；优化模型；仿真分析

引言：

随着城市化进程加快，交通拥堵已成为影响居民生活质量的重要问题。本文旨在通过数学建模手段，分析并优化交通信号控制系统，提升道路通行能力。本研究具有重要的现实意义与应用价值。

模型假设：

1. 车辆到达服从泊松分布；

2. 各车道之间无交叉干扰；

3. 信号周期为固定时间长度。

模型构建：

设总车流量为 $ Q $，信号周期为 $ T $，每个方向的绿灯时间为 $ t_g $，红灯时间为 $ t_r $。根据排队理论，建立如下模型：

$$

\text{通行效率} = \frac{t_g}{T} \times \text{单位时间内通过车辆数}

$$

模型求解：

使用 MATLAB 进行仿真，设定不同信号周期下的通行效率，并比较最优方案。

结果分析：

实验结果显示，在合理设置绿灯时间后，通行效率提高了约 20%，有效缓解了高峰时段的交通压力。

结论与建议：

本文提出的优化模型在一定程度上改善了交通状况，未来可进一步结合实时数据进行动态调整，提升模型的实用性与适应性。

参考文献：