基于區(qū)域系統(tǒng)的市內(nèi)交通流建模與模糊控制方法研究.pdf

1、市內(nèi)交通控制是智能運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，針對(duì)傳統(tǒng)交通控制技術(shù)的缺陷，近年來人們將人工智能(AI)和計(jì)算機(jī)智能(CI)應(yīng)用到市內(nèi)交通控制中。模糊控制是一種重要的智能控制方法。模糊控制器的控制策略是通過學(xué)習(xí)、試驗(yàn)以及長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累形成的，它可以用自然語言加以描述，特別適用于復(fù)雜系統(tǒng)和不確定對(duì)象，且具有較強(qiáng)的魯棒性。因此，基于模糊邏輯的智能交通控制系統(tǒng)發(fā)展迅速。本文在宏觀交通流密度模型的基礎(chǔ)上考慮到市內(nèi)交通車流量變化的復(fù)雜性，結(jié)合市內(nèi)交通拓?fù)?/p>

2、圖對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，加入了密度交通流模型沒有考慮到的交通主干道車流量變化，運(yùn)用區(qū)域系統(tǒng)理論對(duì)交通流進(jìn)行建模，建立了區(qū)域系統(tǒng)宏觀交通流模型，在建立的區(qū)域交通流模型基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了模糊控制器對(duì)入口道路交通控制進(jìn)行了研究，以充分利用市內(nèi)道路現(xiàn)有資源、提高交通流量為目的，考慮到模糊控制器的控制效果，設(shè)計(jì)了模糊PID控制器，仿真結(jié)果表明模糊PID控制器的控制效果更好，動(dòng)態(tài)相應(yīng)更快，主要工作如下:
　?、賲^(qū)域系統(tǒng)是一個(gè)滿足質(zhì)量守恒定律的系統(tǒng)且具有網(wǎng)絡(luò)

3、互聯(lián)結(jié)構(gòu)。很多復(fù)雜的系統(tǒng)可以用區(qū)域系統(tǒng)模型來描述，由于交通流的流量，速度等參數(shù)變化很大，其結(jié)構(gòu)又很復(fù)雜，很難用常規(guī)的模型進(jìn)行描述，而已知的模型由于其自身的缺陷不能更好的描述交通流，在密度宏觀交通流的基礎(chǔ)上考慮市內(nèi)交通拓?fù)鋱D的復(fù)雜性首次用區(qū)域系統(tǒng)理論建立了宏觀交通流模型。
　?、谠趨^(qū)域系統(tǒng)宏觀交通流模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)模糊控制器，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)市內(nèi)交通擁堵的控制，并通過仿真對(duì)算法進(jìn)行了驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，此算法比傳統(tǒng)算法的控制效果更優(yōu)越。

4、
　?、坩槍?duì)模糊控制算法中模糊控制規(guī)則的選取和模糊變量的隸屬函數(shù)的選取的復(fù)雜性問題，設(shè)計(jì)出模糊PID控制器，對(duì)該控制器在不同的交通流參數(shù)下進(jìn)行仿真并與模糊控制器在相同的交通條件下對(duì)車輛控制進(jìn)行比較，仿真結(jié)果表明模糊PID控制器響應(yīng)速度更快，控制品質(zhì)更好。
　　本文根據(jù)市內(nèi)交通拓?fù)鋱D在密度宏觀交通流的基礎(chǔ)上建立了區(qū)域系統(tǒng)宏觀交通流模型，并在區(qū)域系統(tǒng)交通流模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了模糊邏輯控制器，仿真結(jié)果表明可以很好的防止發(fā)生交通阻塞，