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1、城市主干道交通信号灯模糊线控制的探讨国家门然科学基金资助项11(59578042)收稿日期:1997-09-16;修订日期:1997-12-26陈森发I徐吉谦2陈洪I毛岚I(东南大学，1.经济管理学院2交通学院江苏，南京,210096)摘要本文首先提出城市交通系统线控制的两级递阶结构:第一级，用模糊逻辑控制器确定单路口交通信号灯的周期和绿信比第二级，用模糊相位控制器确定相邻两路口的相位差;两级间用模糊转换开关协调;然后，提出具体的实现方法。关键词交通信号灯;模糊控制;递阶；协调屮图法分类号U419.5:O231THEEXAMINATDNOFF
2、UZZYCONTROLFORTRAFFICLIGHTSINANURBANARTERIALROADChenSenfaSuJiqianChenHongMaoLan(SontheastUniversity、Nanjing,Jiangsu9China、210096)AbstractInthispaper,atthebeginning,twolevels'hierarchicstructureforurbantrafficfuzzycontro1inanarterialroadisproposed:Atthefirstlevel,cyclesandsp
3、litsofthetrafficlightsaredeteiminedbymeansoffuzzylogiccontrollers；Atthesecondlevel,offsetbetweentwoadjacentintersectionsisdeteiminedbythefuzzyphasecontrollerThecoordinationbetweenthetwolevelsisdoneusingafuzzyswitch.Atlast,themethodforitsspecificrealizationispresentedKeyword
4、s:trafficlight;fuzzycontrol;hierarchic;coordination0引言目前，国内外公认较好的城市交通控制系统有两种:一种是SCAT系统，它是澳人利亚新南威尔士T•线道路局在70年代末开发出來的，是一种实时配时方案选择系统；另一种是SCOOT系统，它是英国运输和道路研究所于198()年提出的，是一种利用联机的交通模型来计算信号配时参数的控制系统。这两种系统在我国都己引进，而控制效果不尽人意。城市交通系统是随机性大、影响因素众多的复杂系统，通过建立精确的数学模型或预先人为地设定多套方案，难以做到尽善尽美，尤其
5、是中国城帀的交通，车辆种类繁多，兼有自行车干扰，更是如此。近年來，国内外专家学者致力于开发新的交通系统控制方法，模糊控制是新的研究方向Z一。模糊控制在医学、气象、生物、化学、采矿等方面冇较多的应用，而在城由交通控制系统的应用的研究还很少。1977年希腊的PAPPIS曾提出两条单向街交叉形成的交叉路口的模糊控制的初步设想,H；1984年口木学者NAKATSUYAMA等⑵介绍了干道上两个相邻的如文［1］所研究交叉口的模糊控制的设想;此厉,有关该方而的文献报道就很少了；1994年以厉，研究的文章乂出现并逐渐增加起來。国内，除屮国纺织人学徐冬玲等⑶和
6、上海市公用事业管理局邵寿颐⑷两文章对此曾作初步探讨外,其它尚鲜见。纵观国内外现有文献⑴6I,基木匕都属于入门性研究,有很多理论和实际问题尚需深入研究。本文在文［1,2］的基础上，捉出城市交通系统“线控制”的两级递阶模糊控制方案，计算机初步仿真表明，其结果较为满意。1模型模糊控制是智能控制方法中的--种,它便于结合人的思维和经验，是一种无模型的控制方法。然而，为了计算机仿真及控制系统的某些需要，仍应建立数量不多的较为简单的数学模型。为方便起见，设车辆到达交义口是随机的,在十秒时间内，车辆到达服从均匀分布；设路口每个方向均为单车道，车辆通过停车线
7、的饱和流暈为360（）辆/小时;取时间问隔为1秒钟,那么,在第〃个时间间隔内到达路口停车线的车辆数1=1qn为f1,在第川个时间间隔有车到达。，、"（0,否则。⑴乂设Qg为该路口绿灯方向的进口道上在绿灯期间来不及疏散的车队长度（用俩数表示），好么该车道在红灯开启后到第n个时间间隔为止，在停车线前面等候的车队长度Q”为Qn=Qg+刀0⑵r=1该车队的车辆从红灯开启到第n个时间间隔的总等待时间Dm为Dn.R=刀（Qg+工Qi）（3）j=1i=1设路口的车流在绿灯期间以饱和流量「离开交叉口，那么，绿灯开启后的第n个时I'可间隔可能产牛的车队长度S”
8、为Sn=Z*（Qr+工q（-s*n）i=1式中=fl,当式⑷右边括号内结果为正值。Z=［（）,否则。Q;为上一周期红灯结束时该车道的等候车队长度。*©1995-20
