城市单交叉口交通信号模糊控制系统的设计与仿真

摘要

该文在分析城市交通信号控制研究现状和交叉口交通信号控制原理、评价方法的基础上,设计了单交叉口交通信号两级模糊控制系统.分级模糊控制能有效减少模糊规则数,易于提取模糊规则,适合于交通状况复杂的城市交叉口交通信号控制.但它存在难以由人工合理定义全部模糊隶属度函数的问题.为此该文进一步采用遗传算法对两级模糊控制器中模糊隶属度函数进行优化.该文提出的方法具有分级模糊控制的优点,同时可以使模糊隶属度的选取更为合理,获得更好的控制效果.对一个四相位单交叉口,利用MATLAB在不同的交通条件下进行了仿真,并利用交通仿真软件PARAMICS进行了可视化仿真.仿真结果表明该方法能有效降低通行车辆在交叉口的平均等待时间,明显优于传统控制方法.

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1城市交通信号控制研究的背景及意义

1.1.1研究背景

1.1.2研究意义

1.2城市交通信号控制研究概述

1.2.1城市交通信号控制研究的起源及发展

1.2.2城市交通信号控制的种类

1.3城市交通信号控制理论的研究现状及发展趋势

1.3.1研究现状

1.3.2发展趋势

1.4本研究课题的来源及主要研究内容

1.4.1课题来源

1.4.2具体内容

第2章交叉口信号控制概论

2.1交叉口信号控制的基本概念

2.1.1周期长度

2.1.2绿信比

2.1.3相位差

2.2交叉口信号控制的评价指标

2.2.1延误时间

2.2.2平均排队长度

2.2.3平均起停次数

2.2.4通行能力

2.3交叉口信号控制系统组成原理

2.3.1交通数据采集

2.3.2数据预处理

2.3.3数据预报

2.3.4最优对策

2.3.5对策库

2.4交叉口常用控制对策简述

2.4.1定时控制

2.4.2间隔感应控制

2.4.3方案选择式车辆感应控制

2.4.4方案生成式车辆感应控制

2.5本章小结

第3章两级模糊控制系统的设计与优化

3.1模糊控制理论简介

3.1.1模糊控制的特点

3.1.2模糊控制器组成原理

3.2单交叉口交通信号两级模糊控制系统的设计

3.2.1单交叉口交通信号的相位设置

3.2.2两级模糊控制系统的设计

3.2.3模糊控制器设计过程中存在的问题及解决办法

3.3遗传算法概述

3.3.1遗传算法的特点

3.3.2利用遗传算法优化模糊控制器的类型

3.4基于遗传算法的两级模糊控制器参数优化

3.4.1采用遗传算法优化两级模糊控制器的工作工程

3.4.2算法设计

3.5本章小结

第4章仿真

4.1两级模糊控制器的仿真

4.1.1仿真过程

4.1.2仿真流程及仿真结果

4.2基于遗传算法的两级模糊控制器参数优化的仿真

4.3 PARAMICS仿真

4.3.1 PARAMICS简介

4.3.2仿真过程及仿真结果

4.4本章小结

结论

参考文献

作者在攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢