文档介绍：基于单神经元和CTM模型的多匝道控制器设计
摘要
随着我国社会和经济的发展,高速公路得到迅速的发展。交通拥挤成为一个社会热点问题。入口匝道控制被认为是消除高速公路拥挤的一种最有效方法。人工神经网络具有良好的非线性特性、学习能力、自适应能力和抗干扰能力,因此本文将单神经元技术引入到高速公路入口匝道控制中。首先建立了高速公路宏观交通流模型,重点阐述了CTM模型(Cell Transmission Model,元胞传输模型)的原理,然后阐述了入口匝道控制的基本内容,接着介绍了单神经元PID控制算法并设计了单神经元与CTM模型结合的匝道控制器。最后用MATLAB进行系统仿真。结果表明,该控制器具有良好的性能,响应速度快,能有效地跟踪期望交通密度,使车辆在高速路上高效、安全地运行。
关键词高速公路;匝道控制;CTM模型;单神经元;PID控制
Abstract
With the development of our society and economy, freeway has developed rapidly. Traffic congestion has e a hot social issue. The on-ramp control is deemed the most effective way to eliminate traffic has good nonlinear characteristics, learning ability, adaptive capacity and anti-interference ability, so single work technology is used for freeway on-ramp metering in this paper. First of all, the macroscopic traffic flow model is established, focusing on the principle of cell transmission model. Then the basic contents of on-ramp control are formulated, and the control algorithm of single neuron is introduced and the ramp controller based on single neuron and cell transmission model is designed. Finally, the control system is simulated in MATLAB software. The result shows that the controller has good dynamic performance and fast response time. This method can effectively track the desired traffic density and make vehicles travel more efficiently and safely.
Key words freeway ramp control cell transmission model single neuron PID control
目录
摘要 I
ABSTRACT II
第1章绪论 1
课题背景 1
研究目的与意义 1
国内外文献综述 2
论文主要研究的内容 3
第2章高速公路交通流模型 4
引言 4
高速公路交通流模型的分类 4
宏观动态交通流模型——CTM模型 4
CTM模型的概述 4
CTM模型的原理 5
本章小结 6
第3章高速公路匝道及入口匝道控制 7
引言 7
高速公路匝道及入口匝道控制的概述 7
高速公路匝道的定义 7
入口匝道控制的条件 7
入口匝道控制的类型 7
入口匝道控制系统的构成 8
入口匝道控制的调节率 8
入口匝道控制的原则与作用 8
本章小结 9
第4章单神经元PID控制 10
引言 10
人工神经网络 10
基于单神经元网络的PID智能控制 11
几种典型的学习规则 11
单神经元PID控制 11
改进的单神经元PID控制 12
本章小结 13
第5章基于单神经元和CTM