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原文传递城市交通信号优化及仿真研究

论文题名：	城市交通信号优化及仿真研究
关键词：	智能交通;交通信号优化;神经网络;模糊控制;城市交通
摘要：	本文以单点控制和干线控制为研究对象，在其控制方式的实现、优化算法等方面进行了研究，建立了以车辆能量损耗最少为优化目标的路口最佳交通信号配时数学模型,对单交叉路口及干线分别提出了交通信号自适应控制方法。在能源日益紧张的今天，以车辆能量损耗最少为优化目标建立了路口最佳信号配时数学模型，该模型将车辆延误时间和停车次数归一化成统一的能耗性能指标，这样配置的信号时间可使车辆能量损耗达到最少。对单路口的信号控制提出一种自适应控制方法，该方法用神经网络对下一周期将到达的车辆进行预测，用模糊控制器计算各相位绿时变化量，从而使信号配时根据路口的交通负荷波动自适应地进行调整，使路口信号配时得到优化。文章最后对干线信号协调控制进行了研究，提出一种以减少干线上以车队形式驶出的车辆受阻为目标的控制策略。干线上各路口的预计周期时长用前面单交叉路口的方法进行确定，选取其中最长周期作为公共周期；相位差是直接影响干线信号控制系统有效性的重要参数，根据路口饱和度用模糊推理估算出车辆的速度，以尽量实现干线上双向绿波带控制为原则对相位差进行调整，可得出最佳相位差。从而提高了干线通行能力及减少了车辆延误时间和停车次数。用Simulink建立交通模型，在Matlab环境下进行仿真实验，相同交通条件下仿真结果表明：在单交叉路口欠饱和交通状况下，用本文方法进行控制比感应控制方法明显减少了车辆延误时间，在交通流波动较大时其效果更加显著；在单交叉路口饱和交通状况下，本文方法与模糊控制方法相比，绿灯结束后等待车辆数要少得多，说明能更好地疏通交通；对干线交通控制，本文方法与多时段定时控制比较，在支线交通流一定时，本文控制方法下干线上不会出现交通堵塞的最大交通流量要比多时段控制时有明显提高，车辆延误大量减少。
作者：	吴明晖
专业：	计算机控制技术与应用
导师：	黄辉先
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湘潭大学
学位年度：	2005
正文语种：	中文