文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
城市交通信号自组织控制的关键技术研究
姓名:余宗宝
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:王安麟
20060201
上海交通大学硕士学位论文摘要
城市交通信号自组织控制的关键技术研究
摘要
城市交通信号控制是一个实时的复杂系统控制问题,其控制系
统具有明显的整体性、复杂性、开放性、大自由度等特征。随着控
制理论的发展,将自组织控制方法应用于城市交通控制中,解决城
市交通信号控制问题的复杂性与模型的关系,是具有重要应用价值
和社会价值的问题。本论文从系统的复杂性本质出发,对自组织控
制的关键技术进行了系统和深入的研究。
首先,综合阐述城市交通信号自组织控制的主要原理。包括以
下内容:分析城市交通信号控制系统的动态特征;详细地介绍元胞
自动机理论的框架;剖析交通信号控制系统与元胞自动机之间的类
似性;介绍基于元胞自动机的城市交通信号控制自组织模型的构建
过程和自组织规则的框架。
其次,在元胞自动机的城市交通信号自组织控制模型的基础上,
本论文就其中的关键技术进行详细分析和讨论。主要的关键技术包
括以下几个方面:
1) 根据流体动力学方程对交通流运动进行重构,并使用变
分的方法将其与元胞自动机理论有机的结合,建立了城
市交通信号自组织控制的演化规则。
2) 通过相位划分的方式来降低系统中规则的组合数目,同
时制定城市交通信号自组织控制的相位切换规则。
3) 针对自组织控制中的规则“老化”问题,通过交通控制
中心与路口之间双向通信,提出了相位切换规则的自适
应协调算法,从而使交通路口能更好地适应路况变化,
这是一个自上而下的非实时过程。
- I -
上海交通大学硕士学位论文摘要
最后,为验证论文所提出方法的有效性,开发了交通信号控制
仿真实验平台,实验系统包括车辆运行模块、评价模块、相位决策
模块、自组织规则模块、初始化模块以及输出模块等,分别对自组
织规则和规则的自适应型进行仿真和分析,通过对仿真结果的分析
来验证本论文所提出方法的有效性和实用性。
关键词:智能交通,元胞自动机,自组织控制,流体动力学,复杂
系统,遗传算法,自适应,相位切换
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上海交通大学硕士学位论文摘要
Study of Key Technologies of anizing Signal Control in Urban
Traffic System
Abstract
Urban traffic signal control is a real-time control problem plex
system, its control system have obvious property of integration,
complexity, openness and huge flexibility etc. With the development of
control theory, anizing control methods have been used in urban
traffic control, in order to solve the relationship between plexities
and model-building of urban traffic signal control problem. This is a
problem with important application value and social influence. From the
complexity essence of urban traffic system, this paper conducts an in-
depth and systematic research about the key technologies of self-
organizing control.
Firstly, expatiate on the anizing control theory in urban traffic
signal control prehensively. Including following ideas:
analyzing the dynamic characteristics of urban traffic signal control
system; introduction to the framework of Cellular Automata theory;
analyzi