基于模糊逻辑的智能交通信号控制方法及仿真研究

发布时间：2021-06-13 11:37

　　智能交通信号控制技术是改善城市道路交通状况、提升道路通行能力的研究热点之一。由于交通系统复杂多变,不确定性、随机性较强,很难对其创建精确的数学模型,因此传统的交通控制理论与方法不能对其实现有效控制。模糊控制方法是一种通过模拟人类大脑的思维方式、利用专家的工作实践经验进行决策、不需要精确的数学模型进行控制的智能控制方法,在城市智能交通控制方面的应用前景广阔。本文以两相位单十字交叉路口作为研究对象,提出了高峰状态的定时控制和非高峰时期的模糊控制相结合的一种城市道路口交通控制方法,克服了模糊控制在高峰时期控制效果不佳的状态,发挥了传统定时控制的优势。通过研究和设计相应的模糊控制规则以及推理单元完成了模糊算法的设计,并运用MATLAB软件对其进行了仿真,仿真结果表明控制效果良好。本文采用了由三菱公司的PLC作下位机,计算机作上位机的方法来组成现场总线结构,并采用三菱公司的GX Developer编程软件进行了PLC的程序设计,利用MCGS组态软件开发了上位机监控界面。针对我国的混合交通现状、研究对象中东西方向路段上非机动车流量大、隔一段路有学校的特征,采取了东西路口非机动车先行的控制原则,设置... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

平面交叉路口的形状

图 2-2 全感应相位绿灯延长间隔时间一信号相位的绿灯开始启亮时，先预设其一个最小绿灯时间，，延长该信号相位的绿灯时间：检测器每检测到ｎ辆车，则就，该相位绿灯延长ｎ个预置的单位延长绿灯时间；若没有检测即更换相位；当相位绿灯时间已经延长到预置的最大绿灯时间下一相位绿灯通行。研究的模糊逻辑交通控制实际上就是一种全感应式控制方式。适应控制方式随着通信技术和计算机技术发展到一定程度而产生的控制方式各参数随着变化的交通量会自动调节。像车辆感应式控制一样据车辆检测装置送来的车流量、排队长度、停车次数、延误时并实施性能最佳的绿灯配时方案，使各时间段内车辆放行最大车辆延误时间最小。交通信号控制机还能将检测到的交通数据

图 2-3 模糊控制器的组成框图模糊控制器的作用和传统的控制系统中控制器的作用相同。如图 2-3糊控制器通常由三部分组成。（1）模糊化：它就是把模糊语言数量化，即用某个论域上的模糊子每种可能出现的情况下的隶属关系。（2）模糊算法：通常是指模糊控制规则，它是由若干个语句组成的表 则 Q；若 A 或 B 则 C；若 O 则 P，否则 S 等。每一条语句都是与一实际情况对应的一个模糊关系，每个模糊关系的并集就是总的模糊关（3）模糊判决：按照输入的模糊量，根据给定的模糊算法进行运算理、判定，即将模糊集合映射到普通集合，确定出对应的控制量。可见，模糊控制器可以根据专家长期积累的实践工作经验，模仿人、策略，下达指令，以实现对系统的最优控制。由于客观事物存在尤其是在突发的随机干扰的情况下，人们的信息和控制经验往往对、考虑不周，这样就很难得到比较完善的模糊控制规则；即使得到则比较完善，但由于环境等多种因素的影响，也可能致使原有的规

【参考文献】：
期刊论文
[1]城市交通信号控制系统现状与发展[J]. 李群祖,夏清国,巴明春,潘万鹏.  科学技术与工程. 2009(24)
[2]基于三菱PLC和组态技术的交通信号灯控制系统设计[J]. 李胜多,张惠莉,赵丽清.  青岛农业大学学报(自然科学版). 2009(04)
[3]基于车流量的智能交通灯控制系统[J]. 温志达,梁桂荣,陈碧铭,高素萍.  自动化技术与应用. 2009(06)
[4]基于组态技术的PLC实现交通灯控制系统[J]. 吴国强.  湖州职业技术学院学报. 2004(03)
[5]城市道路交叉口通行措施综合评价[J]. 赵成光,尹相勇.  交通运输系统工程与信息. 2004(03)
[6]城市交叉口交通信号控制研究的发展与展望[J]. 陈德望,汤淑明,宫晓燕,刘小明.  自动化博览. 2002(01)
[7]凯博电梯远程监控系统[J]. 许士瑞,李天华,夏学涛.  建筑机械化. 2000(06)
[8]单路口交通实时模糊控制的一种方法[J]. 陈洪,陈森发.  信息与控制. 1997(03)
[9]交通系统的模糊控制及其神经网络实现[J]. 徐冬玲,方建安,邵世煌.  信息与控制. 1992(02)

硕士论文
[1]基于模糊逻辑的交通信号控制系统的设计与仿真[D]. 李欢.北京工商大学 2009
[2]基于PLC的智能交通控制系统的设计与实现[D]. 赵亚妮.长安大学 2007
[3]基于PLC的交通十字路口模糊控制[D]. 丁金婷.浙江大学 2006



本文编号：3227420