城市单交叉路口信号控制方法研究.pdf

《城市单交叉路口信号控制方法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、分类号UDC密级单位代码10151城市单交叉路口信号控制方法研究白利芳指导教师徐进学职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别工学硕士学科(专业)控制理迨量鳖型三堡论文完成日期2011年6月答辩日期2011年7月⋯～协TheStudyonUrbanTrafficSignalControlMethodatSingleIntersectionAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringbyBaiL

2、ifang(ControlTheoryandControlEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorXuJinxueJune2011大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成硕士学位论文!撼直望銮星堕旦信曼控剑友法硒塞：一。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：√麟一一学位论文

3、版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在

4、——年解密后适用本授权书。不保密面(请在以上方框内打“4，，)论文作者签名：铹)考导师签名：彳唾通分日期：乃r／年∥月弓D日中文摘要摘要经济的飞速发展和城市化进程的加快加剧了城市道路交通的拥堵。并且带来车辆延误增加、交通事故频发和环境恶化等一系列的问题。智能交通控制系统是解决这一问题的重要途径。针对城市交通控制系统具随机性、很强的非线性等问题而难以建立精确数学模型这一缺点，本文利用了模糊逻辑、遗传算法和神经网络等智能理论，对单交叉口展开研究，确保车流可以最小延误地顺畅通行，以缓解城市交通拥堵产生的危害。一般的信号优化方案都是针对正常情况下，而对于车道发生交通事故或车道维修

5、的状况并没有考虑，本文设计了一种可以同时适用于正常和非正常情况下的信号控制方案。首先，从控制论的角度出发应用模糊控制方法对城市单交叉路口信号灯的控制建立模糊控制模型，在此基础上，应用模糊控制理论和交警指挥交通的经验，设计了一种基于车辆延误的单路口交通信号灯控制策略。该策略把车辆延误作为控制目标，综合考虑相邻相位的车辆平均延误及当前的车道情况，以此来决定各相位的绿时分配。其次，针对经典模糊控制器的缺陷，设计了基于遗传算法的模糊控制器优化。利用遗传算法寻优模糊控制规则的调整量而非控制规则本身，避免了不合理规则的产生，提高了收敛速度。再次，针对神经一模糊控制方法，本文介绍了自适

6、应神经模糊推理系统的结构原理和推理方法，并利用神经网络的自学习功能，将模糊推理系统(FIS)中的模糊逻辑规则及隶属度函数参数通过神经网络的自学习来整定，自动产生模糊规则并调整隶属度函数，解决了模糊控制系统中模糊推理规则主要根据交警经验设计、缺乏自学习能力、控制精度不高等问题。最后，利用Matlab和Simulink工具分别对三种控制方法的结果进行建模和仿真。仿真结果表明，这三种控制策略对于正常和非正常情况下都能有效减少车辆延误，效果比较好，且经过优化后的控制效果明显优于传统的模糊控制。中文摘要总之，本文在结合模糊逻辑、遗传算法和神经网络等人工智能理论的基础上，深入研究了城

7、市交通信号控制策略，有力地减小了车辆平均延误。关键词：模糊控制；遗传算法；神经一模糊控制；系统建模；系统仿真英文摘要ABSTRACTDuetotherapiddevelopmentoftheeconomyandaccelerationofurbanization，theaggravationofurbantrafficcongestionbecomesamoleseriousissue．Itcausesincreasedvehicledelay,frequenttrafficaccidents，andworseningenvi