城市交通信号模糊控制方法研究

摘要

本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，结合Matlab中的模糊工具箱设计了两级模糊控制器，对单个交叉口交通信号进行模糊控制仿真：用设计的两级模糊控制器对不同状态的交通流进行模糊控制仿真，分析其控制效果，得出两级模糊控制不是适用于任何交通流，而是有一定的适用限制的结论；调用该两级模糊控制器对适用模糊控制的交通流进行模糊控制，并在相同交通条件下与感应控制结果相比较，得到前者的平均周期车辆延误要小于后者，模糊控制优于感应控制；分析了隶属度函数、模糊控制规则对模糊控制的影响，把不同类型的隶属度函数与不同的模糊控制规则相结合成新的两级模糊控制器，比较调整后的两级模糊控制器的控制结果，避免用复杂的算法来优化两级模糊控制器，又能得到较优的控制结果。

目录

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致谢

1 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 研究现状及发展趋势

1.2.1 模糊控制理论研究综述

1.2.2 城市交通信号模糊控制的发展与现状

1.3 城市交通信号模糊控制发展存在的问题

1.4 论文结构与主要研究内容

2 城市交通信号模糊控制理论

2.1 模糊控制基础理论分析

2.1.1 模糊控制的特点

2.1.2 模糊控制的基本概念

2.1.3 模糊控制过程及原理分析

2.2 城市交通信号模糊控制相关理论分析

2.2.1 城市交通信号模糊控制问题描述

2.2.2 城市交通信号模糊控制原理分析

3 城市交通信号模糊控制设计与实现

3.1 城市交通信号两级模糊控制器的设计

3.1.1 绿灯相位模糊控制器的设计分析

3.1.2 红灯相位模糊控制器的设计分析

3.1.3 总模糊控制器的设计分析

3.2 城市交通信号模糊控制模型

3.2.1 交通流相关模型

3.2.2 交通控制模型

3.2.3 车辆排队长度与延误模型

3.3 城市交通信号模糊控制的实现

3.3.1 用MATLAB实现城市交通信号模糊控制

3.3.2 不同交通流情况下的控制效果分析

3.3.3 城市交通信号模糊控制结果比较分析

4 城市交通信号模糊控制的优化调整

4.1 隶属度函数对控制结果的影响分析

4.2 模糊规则的设计方法研究

4.3 模糊控制仿真结果比较

4.3.1 比较方案的选取

4.3.2 统计结果比较

5 结论与展望

参考文献