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)濟增長和人民生活水平的提高，機動車保有量和道路交通流量急劇增加，城市交通需求的增長遠高于交通供給基礎(chǔ)建設(shè)的增長，交通擁堵已成為制約社會發(fā)展的重要因素。人們經(jīng)過多年的實踐經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，運用智能技術(shù)建立交通信號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。
　　 模糊控制是智能控制技術(shù)的一種，它無需建立被控對象的精確數(shù)學(xué)模型，主要借助人的思維和經(jīng)驗，控制具有非線性和不確定性特點的對象，對被控對象特性參數(shù)的變化具有較強的的魯棒性。因此，模糊控制特別適合用于城市交通控制。本文運用模糊控制理論對城市單交叉口和干線控制進行了優(yōu)化。
　　 本文研究了城市交通信號控制理論，主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點有：
　　 (1)提出了基于飽和度的交叉口擁擠評價模型。影響交叉口服務(wù)水平的因

3、素較多，目前我國還沒有統(tǒng)一的城市交叉口服務(wù)水平的評價標準。本文研究了基于飽和度的擁擠評價方法，利用安裝在停車線下游的單個檢測器獲取車輛占用檢測器時間，計算飽和度，降低收集數(shù)據(jù)的成本，具有實際應(yīng)用價值。
　　 (2)提出了自適應(yīng)單指數(shù)平滑算法，建立了飽和度預(yù)測模型。本文引入誤差平滑系數(shù)改進了單指數(shù)平滑算法，使平滑系數(shù)動態(tài)調(diào)整以適應(yīng)非平穩(wěn)時間序列的變化，提高了飽和度預(yù)測的準確性，對交通飽和度的預(yù)測具有實際應(yīng)用意義。
　　 (

4、3)針對交通流的實際特點，建立了單交叉口信號控制模型。本文建立的單交叉口信號控制模型與傳統(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，輸出綠燈延長時間。然后，綜合考慮交叉口車流量均衡情況，保證主隊列車流通過路口，同時優(yōu)化相位次隊列車流的通行權(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)