区域交叉口分级模糊控制系统的设计与实现

论文摘要

随着我国城市化进程的加快,城市交通问题已经成为中国各大城市共同面对的难题。道路交叉口是城市道路的交汇点,在城市路网和交通流中起着十分重要的作用。城市道路的拥挤往往突出表现在城市道路交叉口,因此如何利用科学合理的交通控制方法,最大限度的提高交叉口的通行能力、减少延误时间一直以来是交通领域研究的课题。智能控制技术为交通控制提供了新的思想。本文采用了模糊控制的智能控制技术,以平均延误最低为目标,对城市平面交叉口进行协调控制,设计了区域交叉口分级模糊控制系统,提高了平面交叉口的通行能力,并且运用仿真软件对其控制效果进行了仿真。具体的内容和创新点如下:一、详细的介绍了目前城市道路交通信号控制的方式、交通信号的主要参数及其性能指标,说明了研究城市平面交叉口交通信号的重要性。二、根据城市交通流的复杂性和随机性的特点,设计了区域交叉口分级模糊控制系统。区域交叉口分级模糊控制系统,考虑了相邻交叉口的交通情况,更能适合于交通状况复杂的城市平面交叉口的交通控制。三、运用Visual Basic开发系统编写仿真程序,对区域交叉口模糊控制系统在不同的交通量情况下进行仿真,并与在相同的交通环境下的定时控制、模糊控制进行比较。仿真结果说明了区域交叉口模糊协调控制系统综合考虑了相邻交叉口交通流的情况,能够更有效的对城市交叉口进行协调控制。本文的研究结果表明,采用模糊协调控制比定时控制、模糊控制更能适应复杂多变的交通环境,更能有效地减小车辆的平均延误和提高车辆的平均通行率,提高信号控制效率和现代化水平。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 城市交通信号控制的发展历史
• 1.3 城市道路目前交通信号的控制方式
• 1.3.1 根据所采用的控制装置不同划分
• 1.3.2 根据控制范围划分
• 1.4 交通信号控制的研究方向
• 1.4.1 模糊控制
• 1.4.2 神经网络控制
• 1.4.3 交通信号控制发展方向
• 1.5 论文的主要工作及其结构安排
• 1.5.1 论文的主要工作
• 1.5.2 论文的结构安排
• 第二章 城市交叉口交通信号控制概述
• 2.1 城市交通信号灯的含义以及灯色控制方案
• 2.1.1 交通信号灯的种类
• 2.1.2 交通信号灯的含义
• 2.1.3 城市交通信号灯色控制方案
• 2.2 城市交通信号控制的主要参数
• 2.3 城市交通信号控制常用的性能指标
• 2.4 本章小结
• 第三章 区域交通模糊控制系统的设计
• 3.1 模糊控制系统硬件设施
• 3.2 模糊控制理论的概述
• 3.2.1 模糊控制的特点
• 3.2.2 模糊控制的基本结构
• 3.2.3 模糊控制器的设计步骤
• 3.3 区域交叉口分级模糊控制器的设计
• 3.4 模糊控制器的结构设计
• 3.5 模块设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 区域交通信号控制系统仿真
• 4.1 仿真软件的选择
• 4.2 仿真系统开发及程序设计
• 4.2.1 系统开发
• 4.2.2 发布应用程序
• 4.2.3 编译应用程序
• 4.2.4 打包应用程序
• 4.2.5 发布应用程序的步骤
• 4.3 仿真过程
• 4.3.1 初始化
• 4.3.2 仿真实例分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 系统测试
• 5.1 测试系统
• 5.2 测试分析报告
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本论文的主要成果
• 6.2 有待进一步研究的问题
• 致谢
• 参考文献
• 附录