文档介绍：长安大学
硕士学位论文
基于智能控制的城市交通线形控制系统研究
姓名:闻帆
申请学位级别:硕士
专业:交通信息工程及控制
指导教师:苏诗琳
20040101
摘要决交通拥挤问题的最经济最有效的办法。在城市道路的线形控制中,如何科学有随着现代社会的发展和城市化进程的加快,人们对交通运输依赖日渐加强。为了保证交通安全、快速、有序的进行,一些较好的交通控制系统应运而生。早期的控制系统虽然在某种程度上能较好的解决交通问题,鉴于中国城市交通现状,这些系统也存在着一些缺憾和不足。采用先进的信息技术、通信技术和控制技术等高新技术开发的智能交通系统可以大幅度提高道路交通的运行效率,是解效地根据整条线路上各个交叉路口交通流特征,设计出较为先进的交通信号配时方案以提高整条线路的通行效率,成为当前城市交通控制系统的重要课题之一。本文基于一条含有三个交叉口的道路为研究对象,以交通工程和智能控制作为理论基础,结台当前的计算机应用技术,对城市线形控制的智能交通信号控制系统进行了分析和研究。针对该线路的交通状况及特征,采用了模糊控制和神经网络相结合的办法,设计出了交通信号控制方案。采用基于模糊逻辑的信号控制方法,不需要建立复杂的交通流模型,可以有效地解决交通信号控制过程中复杂性和随机性难题。同时,应用神经网络的学忆功能,对控制变量的隶属函数和控制规则进行优化,使控制方案更趋于合理。采用交通仿真技术,将智能控制方案同定周期控制方法进行了比较,从对比结果可以看出:智能控制方法计算量小,并有效地利用了交通工程师的经验,提高了控制的响应速度和实时性。因此,该方法可以有效地应用在城市交通线形控制中,提高线路的通行能力。关键词:智能控制:模糊控制:神经网络:线形控制
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第一章绪论城市是人类从事各类社会、政治、经济和文化生活的活动中心,在社会发展中起了极其重要的作用。汽车这一时代文明的产物,在给人们带来巨大的便利的同时,也使人们面临交通拥挤的困惑和道路交通安全事故的烦恼。在我国,随着改革开放政策的贯彻实施,国民经济得到了迅猛发展,道路交通得到迅速的发展。与此同时,由于城市化进程的加速,城市规模不断膨胀,城市的经济贸易和社会活动将日益繁忙,人员流动与社会交往日渐增多,使得交通拥挤和交通事故问题更加突出。城市交通作为城市基础设施重要组成部分,如何改善、完善和发展城市交通,越来越教人们所重视。城市交通作为支撑城市活动的主要基础设施,是城市的枢纽和命脉,如不及早实施综合治理,严重影响城市居民生活的提高和城市的发展。由于我国城市基础设施的发展滞后于城市建设的发展,严重影响了城市及周边地区的经济发展。因此,城市交通问题的解决,不但可以使人们的生命财产有保障,而且可以加快经济的发展和社会的进步。城市交通系统在城市发展中的作用城市交通系统是城市大系统中非常重要的子系统之一。它与整个城市的提高密切相关,它连通社会生产的每个环节,维系着千家万户的日常生活。城市交通一方面受城市结构、经济状况、生产布局、人口分布等因素的制约;另一方面,它的有效性、安全性、可靠性、经济性又影响着城市的工作效率、经济效益和居民生活。城布交通系统的运行状况可以从一个侧唾反映出城市的经济建设、科学技术和城市管理水平。因此,在交通管理中应用先进的科学技术和管理方法保证道路安全畅通,是经济发展的需要。交叉口是城市交通系统重要组成部分,是城市道路网的咽喉要道,其通行能力制约着城市道路的通达,是影响道路畅通的瓶颈。众所周知,提高交叉口通行能力的最有效的办法就是修建立交桥。鉴于我情况,立交桥尚不能推广普及。因此,人们更多的是采用交通控制这一方式来充分利用交叉的时空资源,按照现实的交通流给予相应的最适宜的交通控制,最大程度提高交叉口的通行能力,不但能提高车辆通过交叉乃俣取⒓
少延误、节约人们的出行时间,同时能避免该交叉口发生堵塞,影响交叉口临近路段及更远路段的顺利通行。据有关研究表明,机动车在其减速制动和起动期间所排放的有害物质是其正常行驶时的蹲笥摇R虼耍饩龊贸鞘薪徊婵谕ㄐ形题,减少机动车在交叉口附近的停车延误对提高社会经济效益和环境保护都有重大意义。城市交通存在的问题交通的发展,促进了人类社会的不断进步。社会的进步,又促进了交通设施的建设、交通工具的改进。然而,随着机动车辆的迅速增加,人们在赚取由机动车辆所带来的巨额利润以及充分享受汽车巨大便利的同时,也越来越受到交通拥堵、交通事故频发、环境污染加剧和燃油消耗上升所带来的困扰。我国是一个发展中国家,经济还不是很发达,因而产生了具有中国特色的城市交通新局面。由于先天不足,城市交通控制系统存在着系统应用环境变数大、系统适应性差等