基于模糊邏輯的智能交通信號控制方法及仿真研究
發(fā)布時間:2021-06-13 11:37
智能交通信號控制技術(shù)是改善城市道路交通狀況、提升道路通行能力的研究熱點之一。由于交通系統(tǒng)復雜多變,不確定性、隨機性較強,很難對其創(chuàng)建精確的數(shù)學模型,因此傳統(tǒng)的交通控制理論與方法不能對其實現(xiàn)有效控制。模糊控制方法是一種通過模擬人類大腦的思維方式、利用專家的工作實踐經(jīng)驗進行決策、不需要精確的數(shù)學模型進行控制的智能控制方法,在城市智能交通控制方面的應(yīng)用前景廣闊。本文以兩相位單十字交叉路口作為研究對象,提出了高峰狀態(tài)的定時控制和非高峰時期的模糊控制相結(jié)合的一種城市道路口交通控制方法,克服了模糊控制在高峰時期控制效果不佳的狀態(tài),發(fā)揮了傳統(tǒng)定時控制的優(yōu)勢。通過研究和設(shè)計相應(yīng)的模糊控制規(guī)則以及推理單元完成了模糊算法的設(shè)計,并運用MATLAB軟件對其進行了仿真,仿真結(jié)果表明控制效果良好。本文采用了由三菱公司的PLC作下位機,計算機作上位機的方法來組成現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu),并采用三菱公司的GX Developer編程軟件進行了PLC的程序設(shè)計,利用MCGS組態(tài)軟件開發(fā)了上位機監(jiān)控界面。針對我國的混合交通現(xiàn)狀、研究對象中東西方向路段上非機動車流量大、隔一段路有學校的特征,采取了東西路口非機動車先行的控制原則,設(shè)置...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
平面交叉路口的形狀
圖 2-2 全感應(yīng)相位綠燈延長間隔時間一信號相位的綠燈開始啟亮時,先預設(shè)其一個最小綠燈時間,,延長該信號相位的綠燈時間:檢測器每檢測到n輛車,則就,該相位綠燈延長n個預置的單位延長綠燈時間;若沒有檢測即更換相位;當相位綠燈時間已經(jīng)延長到預置的最大綠燈時間下一相位綠燈通行。研究的模糊邏輯交通控制實際上就是一種全感應(yīng)式控制方式。適應(yīng)控制方式隨著通信技術(shù)和計算機技術(shù)發(fā)展到一定程度而產(chǎn)生的控制方式各參數(shù)隨著變化的交通量會自動調(diào)節(jié)。像車輛感應(yīng)式控制一樣據(jù)車輛檢測裝置送來的車流量、排隊長度、停車次數(shù)、延誤時并實施性能最佳的綠燈配時方案,使各時間段內(nèi)車輛放行最大車輛延誤時間最小。交通信號控制機還能將檢測到的交通數(shù)據(jù)
圖 2-3 模糊控制器的組成框圖模糊控制器的作用和傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中控制器的作用相同。如圖 2-3糊控制器通常由三部分組成。(1)模糊化:它就是把模糊語言數(shù)量化,即用某個論域上的模糊子每種可能出現(xiàn)的情況下的隸屬關(guān)系。(2)模糊算法:通常是指模糊控制規(guī)則,它是由若干個語句組成的表 則 Q;若 A 或 B 則 C;若 O 則 P,否則 S 等。每一條語句都是與一實際情況對應(yīng)的一個模糊關(guān)系,每個模糊關(guān)系的并集就是總的模糊關(guān)(3)模糊判決:按照輸入的模糊量,根據(jù)給定的模糊算法進行運算理、判定,即將模糊集合映射到普通集合,確定出對應(yīng)的控制量?梢,模糊控制器可以根據(jù)專家長期積累的實踐工作經(jīng)驗,模仿人、策略,下達指令,以實現(xiàn)對系統(tǒng)的最優(yōu)控制。由于客觀事物存在尤其是在突發(fā)的隨機干擾的情況下,人們的信息和控制經(jīng)驗往往對、考慮不周,這樣就很難得到比較完善的模糊控制規(guī)則;即使得到則比較完善,但由于環(huán)境等多種因素的影響,也可能致使原有的規(guī)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]城市交通信號控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 李群祖,夏清國,巴明春,潘萬鵬. 科學技術(shù)與工程. 2009(24)
[2]基于三菱PLC和組態(tài)技術(shù)的交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 李勝多,張惠莉,趙麗清. 青島農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版). 2009(04)
[3]基于車流量的智能交通燈控制系統(tǒng)[J]. 溫志達,梁桂榮,陳碧銘,高素萍. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2009(06)
[4]基于組態(tài)技術(shù)的PLC實現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)[J]. 吳國強. 湖州職業(yè)技術(shù)學院學報. 2004(03)
[5]城市道路交叉口通行措施綜合評價[J]. 趙成光,尹相勇. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2004(03)
[6]城市交叉口交通信號控制研究的發(fā)展與展望[J]. 陳德望,湯淑明,宮曉燕,劉小明. 自動化博覽. 2002(01)
[7]凱博電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 許士瑞,李天華,夏學濤. 建筑機械化. 2000(06)
[8]單路口交通實時模糊控制的一種方法[J]. 陳洪,陳森發(fā). 信息與控制. 1997(03)
[9]交通系統(tǒng)的模糊控制及其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)[J]. 徐冬玲,方建安,邵世煌. 信息與控制. 1992(02)
碩士論文
[1]基于模糊邏輯的交通信號控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真[D]. 李歡.北京工商大學 2009
[2]基于PLC的智能交通控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 趙亞妮.長安大學 2007
[3]基于PLC的交通十字路口模糊控制[D]. 丁金婷.浙江大學 2006
本文編號:3227420
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
平面交叉路口的形狀
圖 2-2 全感應(yīng)相位綠燈延長間隔時間一信號相位的綠燈開始啟亮時,先預設(shè)其一個最小綠燈時間,,延長該信號相位的綠燈時間:檢測器每檢測到n輛車,則就,該相位綠燈延長n個預置的單位延長綠燈時間;若沒有檢測即更換相位;當相位綠燈時間已經(jīng)延長到預置的最大綠燈時間下一相位綠燈通行。研究的模糊邏輯交通控制實際上就是一種全感應(yīng)式控制方式。適應(yīng)控制方式隨著通信技術(shù)和計算機技術(shù)發(fā)展到一定程度而產(chǎn)生的控制方式各參數(shù)隨著變化的交通量會自動調(diào)節(jié)。像車輛感應(yīng)式控制一樣據(jù)車輛檢測裝置送來的車流量、排隊長度、停車次數(shù)、延誤時并實施性能最佳的綠燈配時方案,使各時間段內(nèi)車輛放行最大車輛延誤時間最小。交通信號控制機還能將檢測到的交通數(shù)據(jù)
圖 2-3 模糊控制器的組成框圖模糊控制器的作用和傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中控制器的作用相同。如圖 2-3糊控制器通常由三部分組成。(1)模糊化:它就是把模糊語言數(shù)量化,即用某個論域上的模糊子每種可能出現(xiàn)的情況下的隸屬關(guān)系。(2)模糊算法:通常是指模糊控制規(guī)則,它是由若干個語句組成的表 則 Q;若 A 或 B 則 C;若 O 則 P,否則 S 等。每一條語句都是與一實際情況對應(yīng)的一個模糊關(guān)系,每個模糊關(guān)系的并集就是總的模糊關(guān)(3)模糊判決:按照輸入的模糊量,根據(jù)給定的模糊算法進行運算理、判定,即將模糊集合映射到普通集合,確定出對應(yīng)的控制量?梢,模糊控制器可以根據(jù)專家長期積累的實踐工作經(jīng)驗,模仿人、策略,下達指令,以實現(xiàn)對系統(tǒng)的最優(yōu)控制。由于客觀事物存在尤其是在突發(fā)的隨機干擾的情況下,人們的信息和控制經(jīng)驗往往對、考慮不周,這樣就很難得到比較完善的模糊控制規(guī)則;即使得到則比較完善,但由于環(huán)境等多種因素的影響,也可能致使原有的規(guī)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]城市交通信號控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 李群祖,夏清國,巴明春,潘萬鵬. 科學技術(shù)與工程. 2009(24)
[2]基于三菱PLC和組態(tài)技術(shù)的交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 李勝多,張惠莉,趙麗清. 青島農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版). 2009(04)
[3]基于車流量的智能交通燈控制系統(tǒng)[J]. 溫志達,梁桂榮,陳碧銘,高素萍. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2009(06)
[4]基于組態(tài)技術(shù)的PLC實現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)[J]. 吳國強. 湖州職業(yè)技術(shù)學院學報. 2004(03)
[5]城市道路交叉口通行措施綜合評價[J]. 趙成光,尹相勇. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2004(03)
[6]城市交叉口交通信號控制研究的發(fā)展與展望[J]. 陳德望,湯淑明,宮曉燕,劉小明. 自動化博覽. 2002(01)
[7]凱博電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 許士瑞,李天華,夏學濤. 建筑機械化. 2000(06)
[8]單路口交通實時模糊控制的一種方法[J]. 陳洪,陳森發(fā). 信息與控制. 1997(03)
[9]交通系統(tǒng)的模糊控制及其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)[J]. 徐冬玲,方建安,邵世煌. 信息與控制. 1992(02)
碩士論文
[1]基于模糊邏輯的交通信號控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真[D]. 李歡.北京工商大學 2009
[2]基于PLC的智能交通控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 趙亞妮.長安大學 2007
[3]基于PLC的交通十字路口模糊控制[D]. 丁金婷.浙江大學 2006
本文編號:3227420
本文鏈接:http://www.sikaile.net/shekelunwen/ljx/3227420.html
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