论文摘要
随着经济的快速发展,城市交通问题日趋严重。解决好交叉路口的交通信号控制问题是整个城市交通管理的关键所在。因此我们应该充分利用现有道路资源,通过科学合理的交通控制手段,最大限度地提高交叉口的通行能力,减少延迟时间。本文以交通工程基本理论为基础,应用神经网络和模糊控制理论,对单交叉和多交叉路口交通信号控制问题进行分析和研究。归纳起来,本文所做的主要工作有：(1)经典交通信号模糊控制器的模糊规则是预先人为确定的,不能随着交通流的变化而动态改变,不能保证模糊控制系统获得很好的性能,为此设计一种改进的模糊控制算法,根据路口交通流的变化,利用修正因子动态调整模糊规则,改变控制器的输出。数值实验表明,带有自修正因子的模糊控制方法在车辆平均延误时间上较之定时控制方法及经典模糊控制方法优越。(2)针对人、车混合流现象,对四相位三车道十字交叉口的交通信号进行模糊配时。首先根据路口的交通流状况,合理地设置相位、相序,采用“迟起”、“早断”方式对行人交通信号进行配时；然后,考虑到行人控制信号对机动车通行的影响,设计模糊控制算法,对机动车信号进行配时。数值实验表明,考虑行人因素的模糊控制方法在减少车辆平均延误时间上较之传统定时控制方法大为改善。(3)以贵阳市南明区的主要交叉路口的交通信号控制问题为背景,提出了多交叉路口的信号两级模糊控制器模型。模型分为用于控制单个交叉路口的第一级模糊控制单元和路网的第二级协调控制单元。前者以车辆平均延误时间为评价指标,综合考虑当前相、后继相的车辆排队长度,以此决定绿时分配；后者将BP神经网络与模糊控制器相结合,协调和平衡各路口之间的车流。
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中文摘要英文摘要第一章 绪论1.1 研究背景1.2 研究目的及意义1.3 城市交通控制技术发展概况1.3.1 国外交通信号控制发展概况1.3.2 国内交通信号控制现状1.4 论文的内容安排第二章 相关理论基础知识2.1 交叉口信号控制的基本概念2.1.1 信号控制的参数2.1.2 交叉口信号控制的评价指标2.2 模糊控制基本原理2.2.1 模糊控制2.2.2 模糊控制器设计的基本方法和主要步骤2.3 BP神经网络的基本原理2.3.1 BP神经网络概述2.3.2 神经网络的结构和参数2.3.3 网络训练性能的测试2.4 本章小结第三章 单交叉路口带自修正因子的二维模糊控制器设计3.1 交通信号模糊控制思想3.2 模糊控制器设计3.2.1 模糊控制器的输入输出变量3.2.2 模糊规则3.2.3 修正因子调整模糊规则3.2.4 模糊控制算法3.2.5 模糊推理及清晰化的方法3.2.6 模糊控制响应表的生成3.3 数值仿真实验3.4 本章小结第四章 行人因素约束下四相位交叉口交通信号模糊配时4.1 问题描述4.2 相位切换中人、车安全通行的条件4.3 交通信号配时4.3.1 模糊变量设计4.3.2 模糊规则4.3.3 模糊控制算法4.3.4 模糊推理及清晰化4.4 数值实验4.5 本章小结第五章 基于BP神经网络的多路口的交通模糊控制器设计5.1 问题描述5.2 第一级协调控制单元的设计5.2.1 神经网络预估模块5.2.2 模糊推理模块5.3 第二级模糊控制单元设计5.3.1 输入、输出量5.3.2 第二级模糊控制单元算法设计5.4 仿真实验5.4.1 BP网络预测仿真5.4.2 模糊控制仿真5.5 本章小结总结与讨论致谢参考文献附录:作者攻读硕士期间发表的论文目录
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