高速公路入口匝道單點控制方法的研究.pdf

1、隨著交通量的日益增長,在高速公路上發(fā)生交通擁擠和阻塞的現(xiàn)象層出不窮,大大的降低了高速公路運行的效率和安全性,使得能源消耗和環(huán)境污染問題更加惡化,因此研究一種合理可行的控制方法成為迫切的需要。入口匝道控制方法是解決這一問題的有效手段,通過在匝道處控制進(jìn)入高速公路的流量使高速公路主線上交通流運行在理想的狀態(tài),可以有效的避免擁擠問題的發(fā)生。本文通過分析高速公路交通系統(tǒng)的特點,對入口匝道的控制問題進(jìn)行研究,所研究的內(nèi)容以及結(jié)論如下:
　　

2、 經(jīng)過分析高速公路上交通流的特點以及各個參量之間的關(guān)系得知高速公路系統(tǒng)是一個強非線性系統(tǒng),鑒于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很好的非線性逼近特性和抗干擾能力,本文將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法結(jié)合PID控制引入到高速公路入口匝道控制中,通過入口匝道調(diào)節(jié)率控制進(jìn)入的交通流量來維持主線上理想的交通密度。理論上嚴(yán)格的分析證明了這種控制算法的收斂性,仿真結(jié)果表明了實效性。這種控制器的結(jié)構(gòu)算法簡單,易于實現(xiàn),對這種高度非線性的交通系統(tǒng)具有較好的控制效果。
　　 在理

3、論上分析BP算法特點以及仿真結(jié)果實際意義的基礎(chǔ)上,提出了用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定PID控制器參數(shù)的方法來對入口匝道實行控制,并將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法與經(jīng)典ALINEA控制相比較。因為RBF算法克服了BP算法與ALINEA控制的不足,在相同的情況下,系統(tǒng)的穩(wěn)定性更好,抗干擾能力更強。理論上嚴(yán)格的分析證明了此方法的收斂性,仿真結(jié)果表明了優(yōu)越性。
　　 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性近似能力以及自學(xué)習(xí)能力使此方法對外界的交通量變化具有良好的自適應(yīng)性。該控制算法