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基于WSN的交叉口信号控制方法研究
| 论文题名： | 基于WSN的交叉口信号控制方法研究 |
| 关键词： | 无线传感器网络;智能交通系统;模糊控制;公交优先;遗传算法;信号控制方法 |
| 摘要： | 城市交通拥挤是当今世界普遍关注的问题，智能交通系统是解决交通拥挤的必备手段，而交通信号控制系统则是智能交通系统的核心。相对于现有交通信号控制系统中所应用的各种数据采集技术，无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术，具有不受环境限制、自组织、分布性等优势。本文以此为出发点，对无线传感器网络环境下的智能交通信号控制系统进行了研究，着重研究了单交叉口下的信号控制方法、公交信号优先控制方法以及多交叉口间信号协调控制的优化方法。 本文针对目前城市交通控制的现状，首先分析和讨论了交通流的基本理论，对交通信号控制的基本概念、性能指标、分类方法以及几类典型的交通信号控制方法的适用性进行了分析。对无线传感器网络在智能交通领域的组网模式、磁敏传感器车辆检测的原理、算法及车辆定位算法进行了探讨。 其次，对无线传感器网络下的单交叉口信号控制方法进行了研究。其一，提出了一种用于无线传感器网络静态组网模式下的单交叉口信号模糊控制方法。该信号配时方法从无线传感器网络动态获耿实时数据，模仿交警指挥的决策过程，设计了一种单交叉口的模糊控制器用于多相位信号控制。依据模型编写了仿真程序，并与定时控制法进行了比较，结果表明该方法可有效降低车辆延误，证明了本文所提方法的有效性。其二，基于动态组网模式，针对的单交叉口公交信号优先问题提出了解决方案。建立了采用公交专用道的交叉口公交优先信号模型，并对公交信号优先的配时策略进行了分析。采用遗传算法对模型的配时参数进行优化，并对优化前后的公交车辆延误进行了性能对比，证明了采用公交优先策略可大幅降低公交车辆延误。 最后，对协调控制方法进行了研究。分析了交通干线多交叉口协调控制的特点，并针对现有交通干线信号配时模型的不足，建立了以无线传感器网络为基础的交通干线相位差优化模型，最终对优化前后车辆延误与定时控制进行了性能比对。仿真结果表明本文所提的方法可有效缩短交通干线车辆延误。 本文提出了无线传感器网络环境下的城市交叉口信号控制解决方案，并进行了仿真。仿真结果表明：与传统信号控制方法比较，本文提出的方法可实时获取交通流数据，并在一定程度上减少了车辆的平均延误，是一系列有效的交通信号控制方法。 |
| 作者： | 陈超 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 谭国真 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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