基于模糊控制的交通信号控制系统的研究

摘要

随着社会经济的高速发展和城市化、自动化进程的加快，对交通运输的各种需求明显增长，交通问题已成为困扰世界各地城市，尤其是大城市的首要问题之一，无论是发达国家还是发展中国家，都毫无例外地承受着不断恶化的交通的困扰，交通问题已经成为影响世界经济发展的主要因素。
　　 传统的交通控制方式越来越难适应当前的需要，面对越来越拥挤的交通，有限的资源和财力以及环境压力，建设更多的基础设施将受到限制，充分利用现有的基础设施，通过改进管理方式，应用新技术提高运输的效率则是应当采取的一项重要措施。城市交通信号灯采用红、黄、绿三种颜色，对到达交叉口的交通流实施控制，由于到达交叉路口的交通流受到许多因素的影响，而且随机性大，因而，通过建立精确的数学模型或预先人为的设定多套方案，控制效果都难以尽如人意。
　　 为了更好的提高平面交叉口的通行能力，解决交通拥挤和交通延误问题，近年来，国内外专家学者致力于开发新的交通信号灯的控制方法，模糊控制是一种较为成熟的响应交通信号控制的方法，已经成功的应用到交通信号控制的理论研究和实际课题中。模糊控制的优势在于不需要获取模型中的复杂关系，不需要建立精确的模型，而是一种基于规则的智能控制方式。本文将模糊控制和交通信号控制相结合，提出了用模糊控制实现交通系统的控制。针对当前城市交通信号控制系统的现状以及存在的问题进行了分析；针对交通流运行的高度复杂性和随机性的特点，提出了基于模糊控制的城市交通信号控制系统；以单路口交通信号控制为核心，研究了基于模糊控制的交通信号控制的系统结构；本文还针对干线不同于孤立交叉路口的特点，设计协调级和控制级两级递阶模糊控制系统。协调级完成干线上统一信号周期和相位差的调整，控制级是对各个路口绿信比的调整。该方法对于提高交通控制系统的控制效果具有重大意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1交通控制系统

1.1.1交通信号控制系统概述

1.1.2交通信号控制系统国内外研究动态

1.1.3目前的交通控制系统存在的问题

1.2论文研究的意义

第二章交通信号控制系统的研究

2.1交通信号控制系统信息传输系统简介

2.2信号控制方式的分类

2.2.1点控

2.2.2线控

2.2.3面控

2.3城市交通信号控制几种方式的适用性

2.3.1定时控制的优越性和局限性

2.3.2感应控制的优越性和局限性

2.4本章小结

第三章基于模糊控制的交通信号控制系统

3.1模糊控制综述

3.1.1智能控制概述

3.1.2模糊控制概述

3.1.3模糊控制研究现状

3.2交通信号的模糊控制

3.2.1模糊控制输入量与输出量的确定

3.2.2模糊控制器的设计框图

3.2.3模糊控制器的设计步骤

3.3本章小结

第四章交通信号控制系统的模糊线控制

4.1交通系统的模糊线控制

4.1.1控制级模糊控制器的设计

4.1.2协调级模糊控制器的设计

4.2本章小结

第五章结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间撰写的主要论文