文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
城市双交叉口信号协调模糊控制与优化算法的研究
姓名:张国刚
申请学位级别:硕士
专业:交通信息工程及控制
指导教师:余立建
20100501
摘要随着经济发展和科技进步,交通运输已经成为人们经济生活中不可缺少的重要组成部分。传统交通控制方式已无法满足现有城市交通的发展要求。鉴于城市交通的复制研究领域,以尽量减小交叉口的排队长度为控制目标,研究交通信号配时优化方案,通过对国内外城市交通控制系统发展现状的研究与分析,可知在孤立交叉口的理论研究已经比较成熟,但实旌孤立交叉口控制对提高整个交通于线的通行能力,效果往往不够理想。研究干线多交叉口协调控制是解决城市道路交通问题的根本办法,但针对初始设置的模糊控制器中的隶属度函数并不一定能适应交通流变化的问题,在不同交通情况下自适应地变化。通过仿真验证了优化后的模糊控制器比未优化的模糊控制器有更好的控制效果。关键词:干线双交叉口;协调控制;模糊控制;遗传算法:排队长度西南交通大学硕士研究生学位论文第杂性、传统交通控制方法的局限性,把模糊控制理论和遗传算法应用到交叉口信号控对城市智能交通控制的发展有重要意义。是对干线协调控制的研究却存在许多的不足,本文重点对干线双交叉口的协调模糊控制进行了较深入的研究。本文在阐述城市交通控制理论和模糊控制理论的基础上,介绍了一种以尽量减小交叉口的排队长度为控制目标的单交叉口两个相位经典模糊控制方案,通过仿真,表明此方案比传统控制方式有更好的控制效果。通过对城市干线交通信号协调控制方法的研究和分析,可知干线多交叉口信号配时整体优化变量为:相位差、周期、绿信比。前两个变量表达的是交叉口之间的联系,绿信比表达的是单交叉口的配时优化。本文设计了干线双交叉口协调模糊控制方案,此方案主要由两层组成。第一层为系统的协调单元,它根据双向绿波原理,为交叉口提供优化的周期和相位差。第二层为控制单元,把每个交叉口作为单独控制对象,综合考虑各路口排队情况,对交叉口进行信号配时优化。通过对信号配时方案的研究和分析,本文在普通的模糊控制算法和经典两级模糊控制算法的基础上进行改进,设计出一种两级两次修正的模糊控制算法来决定是切换相位还是延长当前相位的绿灯时间。通过仿真,证明了本文设计的干线双交叉口协调模糊控制方案能够有效的减少排队长度,提高整个交通干线的通行能力。本文采用自适应的遗传算法对模糊控制器的隶属度函数进行优化,使模糊隶属度函数
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:..本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;朐谝陨戏娇蚰诖颉’’日期:指导老师签名:
缴固刚西南交通大学硕士学位论文主要工作毕声明辍移本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下:针对我国城市交叉口信号控制所面临的问题,围绕如何实现合理有效的城市交叉口交通信号智能控制,把模糊控制理论和遗传算法应用到交叉口信号控制研究领域,为控制目标,分别对单点交叉口和干线双交叉口交通信号的实时配时优化方案进行深入细致的研究。疚脑诓龀鞘薪煌ǹ刂评砺酆湍:刂评砺鄣幕∩希樯芰艘恢忠跃×考ü猿鞘懈上呓煌ㄐ藕判骺刂品椒ǖ难芯亢头治觯杀疚纳杓屏烁上咚ń叉口协调模糊控制方案,此方案主要由两层组成。第一层是系统的协调单元,它根据的交叉口作为单独控制对象,综合考虑各路口排队情况,对交通信号进行配时优化。攵猿跏忌柚玫哪:刂破髦械牧ナ舳群⒉灰欢苁视煌鞅浠奈本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。对城市交通信号模糊控制展开了深入的研究。本文以尽量减小交叉口的车辆排队长度本文完成的主要工作有以下三个方面:小排队长度为控制目标的单交叉口两个相位经典模糊控制方案。通过仿真,此方案比传统控制方式有更好的控制效果。双向绿波原理,为交叉口提供优化的周期和相位差。第二层是控制单元,把每个独立通过对信号配时方案的研究和分析,本文设计出一种两级两次修正的模糊控制算法来决定是切换相位还是延长当前相位的绿灯时间。通过仿真,表明本文设计的算法能够有效的减少排队长度,提高整个交通干线的通行能力。题,本文采用自适用遗传算法对模糊控制器的隶属度函数进行优化,使模糊隶属度函数在不同交通流量情况下自适应地变化。通过仿真验证了优化后的模糊控制器比未优