高速公路网的匝道协调控制及仿真研究

基于动态交通流模型和匝道入口处的车辆排队模型,分析了匝道协调控制在提高高速公路路网运行效率中的作用.针对交通流模型的非线性,提出了使用遗传算法对路网匝道调节率进行优化,并且证明了匝道优化可以有效处理偶发性拥挤,快速恢复交通流的运行,减少路网的总行程时间.利用全局交通流数据的实时优化,获得系统全局最优控制,提高高速公路的运行效率.对高速公路网的仿真计算表明匝道协调控制能够有效处理偶发性拥挤,并能大大减少路网总行程时间.     

基于诱导信息的城市快速路网集成控制研究

建立了快速路网匝道控制与路线诱导相结合的完全集成控制模型,考虑了入口匝道排队约束和出口匝道通行能力约束,在分流节点进行流量分配时,考虑了分流点下游路段通行能力的约束.提出根据预测的路网状况,采用多模控制方式.将驾驶员对诱导信息的服从率设成可变参数,其估计值在对驾驶员调查的基础上,通过实时仿真并加以预测来获得.基于改进的遗传算法设计了模型的求解算法.通过算例,验证集成控制策略及算法的有效性和可行性,讨论不同控制策略对系统的全局影响,以及它们之间复杂的相互作用.     

基于蚁群算法的交通控制与诱导协同研究

以路网总行程时间最小为目标,兼顾路网流量的均衡,建立了城市交通控制与诱导的协同模型。引入了蚁群算法的思想,并利用此算法对模型进行求解,得到最佳路径和最佳信号配时方案;最后采用小型路网进行仿真试验,通过跟实际的交通流对比,表明此方法能有效均衡路网流量,并能有效节约路网的总行程时间。     

一种交通控制与诱导递阶协调优化模型

在对交通控制与诱导的关系进行分析的基础上,借鉴大系统递阶优化的思想,利用动态交通分配模型和交通最优控制模型,提出了一种二级结构控制与诱导递阶协调的系统结构,建立协调优化模型,给出了一种迭代的协调求解算法;并针对一个仿真的路网给出模拟的协调结果,对本文的模型和算法进行了验证.     

面向控制的城市快速路网宏观动态交通模型

针对我国城市交通特点，在改进经典的高速道路网宏观交通流模型METANET的基础上，提出了面向控制的城市快速路网宏观动态交通模型。该交通模型能够更好地描述快速路出口匝道流出能力受限、快速路主线起始点车流以及快速路主线车速控制等现象。对上海高架快速路的实际交通流数据进行了仿真研究，结果表明该模型较好地反映了城市快速路交通流的动态演化特征，可以作为城市交通控制系统分析和设计的有力工具。     

基于复杂网络牵制同步的高速公路融合控制

研究采用复杂网络牵制同步方法的高速公路主线和多匝道融合协调控制.建立速度限制下高速公路各路段改进元胞传输模型,在此基础上定义各节点并建立节点耦合模型,基于复杂网络牵制同步方法设计主线和匝道融合的协调控制器,其中牵制节点对应施加协调控制信号的子系统.设计的控制器以总旅行时间为指标,依据预测模块优化限速值;以牵制同步为目标,依据系统稳定性条件,取得控制信号施加范围和优化的匝道调节参数.通过仿真实验予以验证,结果表明,依据本方法设计的控制器可综合速度限制和流量控制的优缺点,利用交通流时空分布不均衡的特点,以最佳控制方式和范围代价达到最大限度抑制交通拥堵提高道路通行效率的目的.     

控制与诱导结合中带时窗限制的动态配流模型

交通控制与诱导的集成一体化代表了现代交通管理的发展方向,而动态交通分配及其相关问题的研究是控制与诱导集成的重要理论基础.在现有研究成果的基础上,综合考虑了道路最大通行能力对交通配流策略的影响,从用户到达的时间要求和控制约束两方面考察了交通流到达目的地的时间限制,以系统最优的思想,建立了一种控制诱导相结合的有到达时间限制的动态配流模型,并且利用遗传算法对离散化后的模型进行了求解.模型中的时窗限制是作为已知条件来考虑的,通过对交通流的控制和诱导从而使系统达到最优.最后给出了一个具体交通网络实例,从而验证所提出的模型及算法的有效性和可行性.     

基于路径诱导的高负荷路网微循环组织研究

路径诱导是区域交通微循环组织的重要手段之一.以路网诱导的交通流效用最大为目标,兼顾高低不同负荷的车流有效规划路径上的信息诱导板数量,并利用遗传算法对模型进行了求解,得到了信息板的优化设置位置;结合中关村西区实例,首先规划了高低不同负荷的车流有效路径,并计算得到信息板设置的优化位置,然后利用VISSIM仿真,比较了路网的改善效果.仿真表明:改善后,中关村区域主干道的交通负荷降低,区域的交通旅行时间减少19.3%,延误减少38.6%,而区域内部的次干道和支路利用率增加,达到了微循环组织利用支路分担主干道交通压力的目的.     

基于网格技术的高速公路通道实时协同控制

针对大城市高速公路通道控制中城市高速公路子系统、并行街道子系统、匝道子系统的控制策略独立制定产生的不协调状况,以高速公路通道整体为研究对象,建立高速公路通道多控制措施多子系统协同控制的分层递阶控制体系;针对高速公路通道协同控制模型求解耗时长,通道交通流实时控制无法真正实现的难题,构建高速公路通道网格体系,并对关键中间件模型设计分布式求解算法,利用网格高性能计算能力,实现通道控制问题的快速求解.     

交通感应控制与诱导的递阶协调模型及其仿真

控制与诱导之间的协调结合已经成为ITS发展的主要方向。在以往研究成果的基础之上，建立一种系统最优下的感应控制一诱导递阶优化协调模型，并给出相应的模型求解算法，最后依次设计诱导条件下的感应控制路口仿真、单控制下的用户最优路网仿真以及感应控制一诱导递阶协调下的路网仿真三个试验，从而验证所提出的协调模型和求解算法的有效性和可行性。     

Lurie型不确定控制系统鲁棒稳定的时滞界

对于具有多个时滞的Lurie型不确定控制系统给出保证其鲁棒稳定的时滞界,从而得到了该系统时滞相关鲁棒稳定的充分条件,降低了有关判定系统鲁棒稳定性条件的保守性.最后给出一个例子说明本文结果.     

城市道路网络多交叉路口交通信号实时优化控制模型与算法

城市道路各交叉口交通信号的实时管理和控制直接影响了整个城市的交通拥挤。以武汉市武昌区各主要交叉路口的交通信号控制问题为背景，构造了交通网络中以多交叉口滞留的车辆数最少为目标的优化模型，用遗传算法对其进行了仿真数据求解，得到了实时控制的配时方案，并与固定周期固定绿信比方案进行了比较，结果表明该模型和算法对交通信号实时控制是非常有效的。     

聚合釜釜温,水温协调控制的仿真研究

天津某化工厂从日本引进了一整套聚合釜装置,按原控制方案,釜温达到要求温度时,冷却水温度可达100℃以上,在我国的水质条件下,严重腐蚀水管,造成很大经济损失。为此,我们提出一个新的控制方案——既能保证釜温达到设定值,又能使水温不超过理想值。 首先,用线性和非线性两种辨识方法建立了生产过程的一组模型,通过检验,筛选得到与实际过程拟合较好的数学模型。然后,在分析的基础上提出了对冷却水阀给出下限值、水阍和汽阀协调控制的方案,并对该方案进行了大量的数字仿真,通过仿真证实了方案的可行性,并且给出了具体的控制方案和参数选择的合理范围。最后,在实际装置运行实验,证明该方案是有效的。     

连续MFN神经控制系统的稳定性判据

针对广泛应用的多层前向神经网络 (MFN) ,建立了连续MFN控制系统的数学模型 ,给出了其闭环稳定性判据 ,利用Lyapunov方法 ,进行了严格的数学证明 ,并且在证明过程中给出了系统的Lyapunov函数 ,同时进一步得出了系统为线性系统时的稳定性条件 ,最后讨论了目前神经控制系统稳定性研究中存在的有关问题 ,指出了将来的研究方向。     

一种基于神经网络的混沌控制方法

将神经网络(NN)与内模控制(IMC)相结合，提出了一种用基于BP神经网络的内模控制进行混沌抑制的方法，该方法既具有内模控制的特点，又引入了神经网络的在线自校正机制。应用所提出的方法，针对Duffing振荡器的混沌控制问题进行了仿真研究，仿真结果验证了该方法的有效性，同时还表明该方法具有很好的鲁棒性与自适应能力。     

在基于二阶Adaline网络的广义预测极点配置控制器

为了解决实际应用中非线性被控过程的预测控制问题,把神经网络、广义预测控制和极点配置技术融为一体,提出一个新型自适应神经网络广义预测极点配置加权控制器(GPPWC)。首先提出非线性被控过程的二阶自适应线性神经元(Adaline)网络模型,然后给出基于二阶Adaline网络的GPPWC。仿真结果表明该方案的有效性。     

城市交叉路口智能控制系统的研究

综合利用图的染色理论、模糊控制和模糊神经网络方面的知识，系统地从相位设计、实时模糊和定时控制以及不断改进控制规则这三个层次上来逐步深入地全面优化城市交叉路口处车流的疏导，使之更具智能性。     

矿业经济、资源、环境协调发展控制研究

从维护资源存量不变的角度出发，运用矿业生产的投入产出关系和现代控制理论，建立生产发展与资源、环境相协调的控制论模型，在矿业发展满足国民经济建设需要的前提下，以资源(广义)恢复量补偿资源消耗量从而保持资源存量不变为目标．对矿业生产实行闭环控制，并通过模型求解，给出最优投资控制策略。