基于模糊理论的交通控制系统研究

目的提出以车辆在交叉口延误作为模糊输入的交通信号模糊控制策略。方法通过对车辆在交叉口延误时间的估算,制订模糊控制规则来控制交叉口的信号灯,能有效地减少车辆在交叉口的延误时间。结果给出了车辆在交叉口延误时间的计算方法、模糊控制规则的定义和解模糊的方法,并以实例验证了这种方法的可靠性。结论提供了一种解决城市交通堵塞问题的途径,验证结果证明是可靠的。     

城市交通控制中基于智能计算的模糊控制技术

城市交通信号控制是城市交通管理中的一个极为重要的环节,采用智能计算机技术是现代城市交通信号控制的重要手段。基于智能计算技术的城市交通控制中的模糊控制技术,是常采用的一项技术。模糊逻辑的城市交通控制最初的研究对象是单交叉口或简单的交叉口组,然而真实的城市交通控制的对象和内容将会更为复杂,不确定因素和子系统间的相互耦合作用会越来越多,如何解决不足,产生了一些模糊控制的改进方法。     

停车线后退法对信号灯交叉口通行能力的影响

为了提高信号灯交叉口的通行能力,提出了停车线后退法,以改善大型交叉口交通组织方式;给出了该方法的设置条件和方法;并利用《城市道路设计规范》和停车线法计算公式,对给定大型交叉口通行能力进行了计算、对比和分析.研究内容和结果可为解决城市交通拥堵问题提供方法与理论依据.     

单交叉口信号配时软件设计

经济的发展、人民生活水平的提高以及小汽车数量的剧增,对现在交通造成越来越大的压力,特别是对交叉口通行能力造成很大影响.平面交叉口是城市交通的关键,它是整个城市道路的瓶颈地带,对其交通信号控制方法进行研究具有重大意义.从定时控制着手,解决单交叉口信号控制中人工配时计算复杂的问题,运用VB软件对交叉口进行单点配时研究,从而提高配时计算效率.基于单交叉口信号控制目前存在的问题,进行了如下研究:首先介绍了单点定时信号控制算法及基本工作原理;其次,设计了一种基于VB软件的单交叉口定时信号配时软件,运用这个软件,根据交叉口实际交通情况选择合理的定时信号配时方案.     

基于多智能体和模糊控制的道路交叉口建模与仿真

利用Agent技术对道路交叉口进行建模,着重介绍了交叉口Agent的内部结构和控制策略.在交叉口控制中应用模糊理论和蚁群算法,提出了一种具有自学习机制的交叉口信号模糊控制方法.对模糊控制规则应用蚁群算法进行优化,使得交叉口Agent具有自学习能力.编制交叉口Agent的仿真程序,将所研究模型的控制效果与传统模糊控制模型的效果进行了比较.仿真实验的结果表明:具有自学习机制的交叉口信号模糊控制方法的效果明显优于传统的模糊控制方式.     

基于季诺混杂系统的多交叉口信号协调控制

随着城市路网的不断密集化,城市交通拥堵的不断加剧,而城市交叉口的信号控制成为解决城市交通拥堵的有效策略之一。在此背景下,文章首先分析了交叉口信号灯控制的特点,得出其具有季诺混杂系统的特点,然后针对两个交叉口相位优化组合问题和时间切换问题建立了基于交叉口排队长度最短的目标函数,最后,文章采用季诺混杂系统的优化策略对所建立的目标函数进行了求解,结果表明,采用季诺混杂系统可以对多个交叉口信号进行协调控制。     

基于群决策理论的协调控制子区划分方法

本文针对城市交通信号控制中的子区动态划分问题,利用群决策理论和支持向量机算法,综合考虑相邻交叉口间距、路段交通饱和度和信号配时参数等4个因素的影响,提出用于表示子区划分判断依据的"分离/合并系数"的概念,建立了协调控制子区划分模型。最后给出算例分析,运用MATLAB编程计算对控制子区的动态划分过程进行了描述。     

交叉口及路段拥挤界定研究

当前,我国城市交通供需矛盾日益突出,城市道路及交叉节点的拥堵界定及拥堵评价具有重要意义。通过对交叉口及路段拥堵概念的提出,分析了国内外相关研究的成果,提出适合我国城市交通运行特征的交叉口及路段拥堵界定方法。对交叉口及路段服务水平的评价方法进行了归纳总结,通过实例研究了典型交叉口的延误仿真评价,并对交叉口与路段拥堵的相互作用机理进行了初步分析。研究成果对我国城市交通运行的评价和改善具有理论意义和实践意义。     

信号交叉口公交优先控制策略探讨

公交优先策略是解决城市交通问题的良好策略,信号交叉口公共交通优先通行能够减少公交车在交叉口的延误,从而保证公交车的准时性,提高公交的服务水平,促进公共交通的发展,对缓解城市交通压力具有重大的意义。以智能交通的研究为背景探讨信号交叉口公交优先控制策略,提出信号交叉口多种公交优先的策略,如延长绿灯或缩短红灯等措施。在兼顾其他车辆运行情况的同时,给公交车优先通行的信号。     

一类特殊路口的多相位模糊交通控制

模糊控制不需建立被控对象的精确数学模型,特别适用于具有较大随机性的城市交通控制。对一类特殊路口的交通流进行了分析,确定了相应的信号配时方案。提出了以当前相的主队列和后继相的主队列共同决定信号配时的模糊控制方法,阐述了模糊控制器的整个设计过程。以通过交叉口的平均车辆延误为性能评价指标进行了仿真实验,仿真结果表明模糊控制优于定时控制。     

城市道路交通拥堵的模糊神经网络评析

以城市道路网络的拥堵状况为研究对象,运用模糊层次分析以及神经网络理论构建城市道路交通拥堵的模糊神经网络评价模型.以层次分析为准则,从微观层、中观层、宏观层等方面建立道路交通拥堵三层评价指标体系;利用模糊一致性判别矩阵界定道路交通拥堵评价因子综合权重,基于BP神经网络构建了道路交通拥堵的模糊神经网络评价模型,并对道路交通拥堵评价区间进行阈值确定,将道路交通拥堵评价集界定为严重拥堵、中度拥堵、轻度拥堵、较为畅通、畅通等5个等级.以2016年上海市20个交通小区的道路交通拥堵数据为样本进行实例分析,结果表明该方法的可行性以及有效性.      

两层模糊神经网络交通信号控制模型

交叉路口信号的有效控制是减少车辆延误时间的关键,是保证城市交通顺畅的前提。以单交叉路口为研究对象,在仿真希腊学者Pappis提出的模糊控制方法基础之上,基于交叉路口的动态特性及模糊规则的一成不变,提出两层BP神经网络实现单交叉路口的模糊信号控制方法,在不同车流量情况下,使用MATLAB工具仿真实现,结果表明:所提出的模糊神经网络具有较强的学习、推理能力,对于车辆的平均延误时间有较好的改进。     

一种信号交叉口模糊交通控制方法

通过分析城市信号交叉的交通流特征认为：在一定程度上,模糊数学理论可以比目前常规数学方法更好地描述交叉口交通流的随机性和不确定性。本文结合模糊控制技术及一般信号交叉口交通控制方法,提出了一种基于知识的模糊交通控制方法,给出了该控制方法的结构,模糊控制规则以及仿真计算对比结果,结果表明：计算过程简单,控制效果优于定时控制方法,并且在交通量较大时,还优于感应控制方法。     

Traffic Signals Control with Adaptive Fuzzy Controller in Urban Road Network

An adaptive fuzzy logic controller （AFC） is presented for the signal control of the urban traffic network. The AFC is composed of the signal control system-oriented control level and the signal controller-oriented fuzzy rules regulation level. The control level decides the signal timings in an intersection with a fuzzy logic controller. The regulation level optimizes the fuzzy rules by the Adaptive Rule Module in AFC according to both the system performance index in current control period and the traffic flows in the last one. Consequently the system performances are improved. A weight coefficient controller （WCC） is also developed to describe the interactions of traffic flow among the adjacent intersections. So the AFC combined with the WCC can be applied in a road network for signal timings. Simulations of the AFC on a real traffic scenario have been conducted. Simulation results indicate that the adaptive controller for traffic control shows better performance than the actuated one.     

基于传输贡献矩阵的城市路网节点重要性评估方法

 在城市道路中,通常采用交叉口流量或道路连接数等单一指标确定路口重要性,很难保证突发事件下道路网络运行的可靠性。鉴于城市道路网络的无标度特性,以交通阻抗为权重,将城市道路网络抽象为加权网络,提出节点重要度传输贡献矩阵方法,评估道路交叉口重要性。该方法综合考虑交叉口所处路网位置、道路连接数及关联路段交通阻抗,采用节点效率值表示其位置信息,通过融合节点度值和交通阻抗值,构建交通信息传播过程中节点之间的重要度关联,以表示相邻路口间重要性依赖关系。以天津市区域路网为例计算各交叉口重要度,采取连续移除重要节点方式,模拟连锁故障过程,并将结果与节点收缩法进行对比。实证分析表明：在移除最重要的8个节点后,路网最大连通子图规模较节点收缩法降低9.10%,验证了该方法的有效性。     

基于模糊自适应PID控制的交通运输路线规划系统

运用传统系统规划的交通运输路线在交通拥挤或存在外界干扰的情况下适应性差,因此设计一种基于模糊自适应PID控制的交通运输路线规划系统。将模糊控制单元引入传统PID系统中,为提高控制单元的自适应能力,将自适应PID系统中的各种参数进行模糊处理,通过复杂的模糊推理和数据交互使得到的控制变量清晰化,最后结合VB语言对交通路线轨迹进行优化控制,使交通运输路线更加清晰可控。通过大量的仿真实验证明,所提出的系统在外界有干扰的情况下,能够保证车辆不偏离路线,极大地缩小偏差量,说明所提系统的适应性更强,能有效对车辆偏差量进行控制,更具可靠性。     

城市禁左干线信号协调控制研究

对干线上相邻交叉口进行协调控制可以有效地减少干线上车辆延误和排队次数;但是通过对以往干线协调控制的研究发现,主要是以直行车辆延误最小为目标,忽略了干线上的左转车辆。在分析以往协调控制优化的基础上,通过VISSIM交通仿真系统,分别对传统方法、Matlab优化后方法以及禁左后进行协调控制的方法分别进行三次仿真;通过对比发现禁左后干线的延误和排队次数以及干线的西门子交通服务水平评价指标PI值均有显著降低。禁左对于改善目前城市交通拥堵的现状以及提高干线道路的服务能力具有非常积极的意义。     

基于改进微粒群算法的单点信控交叉口配时优化

交叉口的信号控制,对减轻城市道路的交通拥挤,提高城市道路通行能力有极其重要的作用。以典型的四相位单点控制交叉口为例,选取每个相位进道口上的总延误时间、车辆的停车次数和道路的通行能力作为优化目标。由于求解约束优化问题的微粒群算法有利于函数型优化问题,所以利用该算法对模型进行求解,得到新的信号配时方案。仿真结果表明,与传统的Webster算法进行比较,由求解约束优化问题的微粒群算法所得到的信号配时方案是更优,更适合于单交叉口进行信号优化控制,为进一步分析研究城市交通线控、面控提供更好的方法。     

新型模糊控制算法在交叉口信号控制中的应用

作为智能控制的分支,模糊算法已越来越多地应用于交叉口信号控制,成为交叉口信号控制的新热点。文中通过提出路段车辆数这一新概念,提出了一种新型的孤立交叉口信号控制的模糊算法,实现了孤立交叉口信号控制的优化,并在此基础上进行了系统仿真。通过与传统定时控制方法进行分析对比,论证了这种新型模糊控制算法在车辆延误时间和排队长度方面有较大的改善,具有实用性和可靠性。