文档介绍：湘潭大学
硕士学位论文
基于以太网的城市智能交通信号控制系统的研究
姓名:宋作明
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:黄辉先
20070510
湘潭大学硕士论文基于以太网的城市智能交通信号控制系统的研究
摘要
近年来,城市交通拥堵、交通事故等一系列交通问题日益严峻,建立适
合我国国内交通需求的智能交通控制系统,更好的提高其实时性和可靠性,不仅
对整个交通运输系统、而且对人们的生活模式和质量、对社会的可持续发展,都
将产生重要影响。
本文从现代交通管理中以太网应用的技术角度出发,设计并实现了一种新的
基于以太网的智能交通信号机。本信号机能够运行内部的固有方案控制交通信号
灯,同时可以通过键盘面板对方案进行修改,其突出特点是具备远程监控功能,
即信号机能够实时将路口交通方案信息反馈给监控中心并在主控界面显示出来,
监控中心可根据路口实际情况对现行交通方案进行修改,通过以太网下传给路口
信号机,改善交通流量控制。系统网络通信采用协议实现,可靠性和实
时性好,上位计算机控制界面设计仿真实际路口,灵活、直观,实时显示路口实
际灯色状态。若对本作品进行深度开发,形成完善的系统,极大提高其可靠性,
通过实地运行试验,做好抗干扰及电磁兼容性设计,其将有望向产品化方向推广,
因此本系统具有良好的社会意义和巨大的潜在经济效益。
同时本文针对城市道路交叉口的交通流特性,对单路口交通信号控制的模
型和算法进行研究,建立离散的单路口交通信号多相位实时配时模型,该模型可
反映交叉口交通状况的实际需求,同时采用能随交通需求变化而实时变化的加权
系数,将交叉口与信号周期时长相关联的两个性能指标转化为单目标函数进行优
化处理。为提高模型的计算速度,本文基于人工免疫系统中的克隆选择原理,结
合遗传策略中的高斯变异算子采用新型免疫算法来对交通流进行优化,得到最
优控制方案。在环境下进行仿真实验,仿真结果表明经过免疫算法优化
后,与传统方法相比,系统能有效提高交叉路口通行能力,减少车辆延误,尤其
在高峰期间能够较好的满足实际问题的需要。
关键词:智能交通信号机;以太网; 协议;远程监控;多相位实时配时
模型;加权系数;免疫算法;交通信号优化控制
I
湘潭大学硕士论文基于以太网的城市智能交通信号控制系统的研究
ABSTRACT
In recently 20 years, the urban traffic which including justle and accident
e worsen and worsen, so designing the Intelligent Traffic control system
which adapt to national traffic requirement and improving it’s capability in
reliability and real time, will bring important effect not only to all of the traffic
system but also to people’s life and social continual development.
From the application of technology in modern traffic management, the
intelligent traffic signal machine,basing on , is designed out. It can control
the signal light with its internal project; also the user can modify the project by the
control panel. And the outstanding point is that the intelligent traffic signal machine
has the function of long-distance stakeout and control. Namely the intelligent traffic
signal machine can transmit the real time traffic data to the puter and
display the data puter. The puter can modify and