探析基于模糊算法的城市交通信号线控制的研究

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1、必幽㈣分类号：U491．510710—20050650滚步太海硕士学位论文基于模糊算法的城市交通信号线控制的研究高琴兰导师姓名职称申请学位级别论文提交日期学位授予单位茹锋副教授答辩委员会主席学位论文评阅人巨永锋教授虞鹤松教授巨永锋教授摘要随着我国经济的迅猛发展和社会的不断进步，各种车辆保有量逐年增加，城市的交通需求和交通供给的矛盾越来越突出，交通拥挤状况越来越严重。据研究表明：造成交通拥挤往往突出表现在道路的交叉口处；而主干线是城市交通的主体部分，又是保证城市社会经济活动正常运转的主动脉，因此对于主干

2、线上交叉口的协调控制研究就显得很重要，即干线协调控制，简称线控制。由于交通系统具有复杂性、随机性和难以用精确的数学模型来描述的特点，本文采用了模糊算法来研究线控制方法。本文在介绍城市交通信号控制、线控制以及两种模糊算法一模糊控制算法和模糊综合评判算法的基本理论的基础上，设计研究了线控制的控制方法和评价方法。本文的主要研究内容有如下两个方面：(1)基于模糊控制算法的线控制的控制方法设计。本文采用两级递阶控制，将线控制分为控制级和协调级。控制级用来确定绿时分配，由两个模糊控制器组成，分别为绿延时模糊控制器

3、和绿延时修正模糊控制器：协调级用来确定公共周期和相位差，也是由两个模糊控制器组成，分别为周期模糊控制器和相位差模糊控制器。该部分的主要特点是在设计各级模糊控制器时将各交通信息参数的变化量加入到了模糊控制器的输入中，增加了模糊控制器的准确性和全面性。(2)基于模糊综合评判算法的线控制评价方法的研究。本文从城市交通干线的特性出发，研究总结与线控制系统运行相关的各种影响因素，分别从干线交叉口结构、运行质量、交通安全和环境影响四个方面形成了一套线控制评价集，然后通过实例运用模糊综合评判算法对这些因素集进行了评

4、判，得出一个能反映线控制系统运行效果优劣的结果来，为改进线控制算法提供了依据。该部分的主要特点是给出了一套线控制评价集。关键词：城市交通信号控制，线控制，模糊控制，模糊综合评判AbstractThetotalnumberofvehicleshasincreasedyearbyyearwiththerapiddevelopmentofeconomyandtheadvancementofmodemsocietyinourcountry，thecontradictionbetweentrafficdeman

5、dandtrafficsupplybecomesmoreandmoreprominentandthetrafficcongestionsituationbecomesmoreandmoreserious．Manyresearchesindicatethattrafficcongestionusuallytakesplaceattheintersections；andarterialsarethemainpartsofurbantrafficandthekeyfactorwhichguaranteest

6、henormaloperationofcitysocialandeconomicactivities，SO，itisveryimportanttoresearchthecoordinatedcontrolofarterialintersections，thatisarterialcoordinatedcontr01．Becauseofthecomplex，randomanddifficultytouseprecisemathematicalmodeltodescribetrafficsystem，th

7、isdissertationadoptsfuzzyalgorithmtoresearchthearterialcoordinatedcontr01．Thedissertationdesignsandresearchescontrolmethodandevaluationmethodofarterialcoordinatedcontrolonthebasisofbriefintroductiontothebasictheoriesofurbantra伍Ccontrol，arterialcoordinat

8、edcontrolandtwofuzzyalgorithmswhicharefuzzylogiccontrolandfuzzycomprehensiveevaluation．Therearetwomainresearchespointsinthisdissertation．(1)Thedesignofcontrolmethodofthearterialcoordinatedcontrolbasedonfuzzylogiccontrolalgorithm．