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城市平面交叉口交通信号的智能控制技术研究
| 论文题名： | 城市平面交叉口交通信号的智能控制技术研究 |
| 关键词： | 平面交叉口;多相位;模糊控制;遗传算法;MATLAB;城市交通管理 |
| 摘要： | 随着城市化进程的逐步加快，城市交通问题已经成为中国各大城市共同面对的难题。越来越多的现象表明，城市交通拥挤往往突出表现在城市道路交叉口处，交叉口是城市道路的交汇点，在道路网和交通流中起着十分重要的作用。目前国内城市，大多引进国外的交通控制系统，这些系统是按照发达国家的交通情况设计的，并不符合我国的交通实际状况，并且所采用的控制方法存在一定的局限性，不能适应当前的交通需要。所以结合实际，开发基于智能控制技术的平面交叉口的交通信号控制系统以满足当前的交通需要。本文采用模糊控制和遗传算法相结合的智能控制技术对平面交叉口交通信号进行控制，设计了多相位自适应模糊控制系统，尽量降低通行车辆在平面交叉口的平均延误时间，使平面交叉口的通行能力提高，并且运用了MATLAB对其控制效果进行仿真。本文的主要内容和创新点包括： 一、详细介绍了交通信号控制的主要参数、性能指标以及目前常用的交通信号控制方法及其存在的问题，说明了研究城市平面交叉口交通信号的重要性； 二、针对交通流运行的高度复杂性和随机性的特点，设计了多相位分级模糊控制系统。分级模糊控制能有效地减少模糊规则数，易于提取模糊规则，适合于交通状况复杂的城市平面交叉口的交通控制； 三、运用MATLAB7.0编写仿真程序，对多相位分级模糊控制系统在不同的交通条件下进行了仿真，并与在相同的交通环境下工作的定时控制进行比较。仿真结果进一步说明了多相位分级模糊控制方法综合考虑各个车道上的排队长度，以此来决定绿灯时间的分配，更接近人的决策过程，能有效地对平面交叉口进行控制； 四、针对模糊控制器存在隶属度函数人为制定而影响模糊控制器的控制性能的不足之处，本文采用遗传算法对模糊控制器的隶属度函数进行优化； 五、运用MATLAB7.0编写仿真程序，对优化过的模糊控制器在不同的交通条件下进行了仿真，并与未经过优化的模糊控制器在相同的交通环境下对车辆的控制进行比较。仿真结果表明遗传算法与模糊控制相结合的智能控制技术，更有效地降低通行车辆在平面交叉口的平均延误时间，控制效果明显优于定时控制，更能适应复杂多变的交通环境。 最后，总结全文的工作，并指出若干有待于今后进一步研究的内容。 |
| 作者： | 吴晓华 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 黄安贻 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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