交叉口交通信号模糊控制算法及仿真研究

摘要

交叉口是城市交通网络的基本组成部分，交叉口交通信号控制对整个城市交通流状况的改善起着至关重要的作用。本文将模糊理论引入城市交叉口信号控制，研究单交叉口和两个相邻交叉口的模糊信号控制方法。
　　 首先，考虑单交叉口两相位的情况。针对Pappis模糊控制方法的不足，提出一种基于绿灯方向和红灯方向车辆排队长度的模糊控制方案，设计出两相位模糊控制器。仿真结果表明本文方法在降低交叉口车辆平均延误方面优于Pappis法。
　　 其次，考虑单交叉口四相位的情况。将Pappis控制思想引入交叉口多相位信号控制，针对城市交叉口存在的关键车流与非关键车流相互干扰的特点，提出一种基于关键车流和非关键车流车辆排队长度的模糊控制方案，设计出四相位模糊控制器。仿真结果表明本文方法在降低交叉口车辆平均延误方面优于Pappis法。
　　 最后，考虑干线中两个相邻交叉口的情况。引入分级控制思想，提出一种基于两层模糊控制的相邻交叉口交通信号协调控制方案。第一级为基本控制级，确定两个交叉口各自的绿灯时长；第二级为协调级，确定两个交叉口交通信号间的相位差。仿真结果表明本文方法在降低两个交叉口的车辆平均延误方面优于定时协调控制方法。