基于飽和度的城市交通模糊控制算法研究.pdf

1、交通與人類生活息息相關(guān)。隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和人民生活水平的提高，機(jī)動(dòng)車保有量和道路交通流量急劇增加，城市交通需求的增長(zhǎng)遠(yuǎn)高于交通供給基礎(chǔ)建設(shè)的增長(zhǎng)，交通擁堵已成為制約社會(huì)發(fā)展的重要因素。人們經(jīng)過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用智能技術(shù)建立交通信號(hào)算法是解決交通擁堵行之有效的手段。城市交通系統(tǒng)具有隨機(jī)性、復(fù)雜性和不確定性，不可能建立精確的數(shù)學(xué)模型，必須借助于智能化的方法，才能解決城市交通擁堵問題。因此，建立有效的城市交通智能控制方法是城市交通控制研究的

2、重點(diǎn)。
　　 模糊控制是智能控制技術(shù)的一種，它無(wú)需建立被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，主要借助人的思維和經(jīng)驗(yàn)，控制具有非線性和不確定性特點(diǎn)的對(duì)象，對(duì)被控對(duì)象特性參數(shù)的變化具有較強(qiáng)的的魯棒性。因此，模糊控制特別適合用于城市交通控制。本文運(yùn)用模糊控制理論對(duì)城市單交叉口和干線控制進(jìn)行了優(yōu)化。
　　 本文研究了城市交通信號(hào)控制理論，主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)有：
　　 (1)提出了基于飽和度的交叉口擁擠評(píng)價(jià)模型。影響交叉口服務(wù)水平的因

3、素較多，目前我國(guó)還沒有統(tǒng)一的城市交叉口服務(wù)水平的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。本文研究了基于飽和度的擁擠評(píng)價(jià)方法，利用安裝在停車線下游的單個(gè)檢測(cè)器獲取車輛占用檢測(cè)器時(shí)間，計(jì)算飽和度，降低收集數(shù)據(jù)的成本，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 (2)提出了自適應(yīng)單指數(shù)平滑算法，建立了飽和度預(yù)測(cè)模型。本文引入誤差平滑系數(shù)改進(jìn)了單指數(shù)平滑算法，使平滑系數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整以適應(yīng)非平穩(wěn)時(shí)間序列的變化，提高了飽和度預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，對(duì)交通飽和度的預(yù)測(cè)具有實(shí)際應(yīng)用意義。
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4、3)針對(duì)交通流的實(shí)際特點(diǎn)，建立了單交叉口信號(hào)控制模型。本文建立的單交叉口信號(hào)控制模型與傳統(tǒng)模型的區(qū)別為：將飽和度及飽和度變化率作為模糊控制器的輸入，輸出綠燈延長(zhǎng)時(shí)間。然后，綜合考慮交叉口車流量均衡情況，保證主隊(duì)列車流通過路口，同時(shí)優(yōu)化相位次隊(duì)列車流的通行權(quán)。該算法模擬交警的指揮決策，有效提高了綠燈利用率，減少了車輛的平均延誤。
　　 (4)分析了城市交通干線信號(hào)控制，研究了干線分層遞階協(xié)調(diào)控制方法。結(jié)合分層遞階結(jié)構(gòu)、模糊控制技術(shù)