城市路網(wǎng)交通流協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究.pdf

1、城市路網(wǎng)交通流控制技術(shù)是近年來國內(nèi)外控制領(lǐng)域和交通工程領(lǐng)域研究的熱點之一。由于城市車輛的增長和路網(wǎng)密度的增加，交叉口之間的相關(guān)性逐漸增強，將城市路網(wǎng)中的多個交叉口作為一個整體進行有效的信號協(xié)調(diào)控制，以提高整個控制區(qū)域內(nèi)的交通通行效率，已成為城市交通控制新的發(fā)展方向。隨著自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和交通工程技術(shù)的迅速發(fā)展，各種交通流模型和協(xié)調(diào)控制算法層出不窮，新的理論和技術(shù)不斷出現(xiàn)，有些已在實際交通工程中得到了成功的應用。

2、　　 本文討論城市路網(wǎng)交通流協(xié)調(diào)控制技術(shù)。考慮到城市交通系統(tǒng)是一個具有嚴重非線性、隨機性、時變性和不確定性的復雜系統(tǒng)，利用一次指數(shù)平滑預測方法、神經(jīng)網(wǎng)絡預測方法和模糊邏輯建立了短時交通流組合預測方法，并詳細闡述了組合預測方法的結(jié)構(gòu)和參數(shù)調(diào)整機制。同時，利用神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊邏輯、遺傳算法和大系統(tǒng)理論，設計了一些城市路網(wǎng)交通流智能控制算法，仿真分析和實際應用表明，這些算法具有較強的魯棒性、自適應性和自學習性，與傳統(tǒng)的交通控制方法相比，能更有

3、效的解決城市交通問題。
　　 本文的主要內(nèi)容如下：
　　 1．介紹了城市道路交通控制的起源和發(fā)展歷史，詳細的分析和闡述了國內(nèi)外當前的研究成果，指出了理論研究和實際應用中存在的困難和一些亟需解決的問題，同時結(jié)合我國城市交通的具體特點和存在的問題提出了我國城市道路交通控制技術(shù)今后的研究方向。
　　 2．提出了一種短時交通流智能組合預測方法。該智能組合預測方法包括三個子模塊：歷史平均模塊、神經(jīng)網(wǎng)絡模塊和模糊組合模塊。歷

4、史平均模塊具有良好的靜態(tài)穩(wěn)定特性，神經(jīng)網(wǎng)絡模塊對動態(tài)交通流量的預測具有較高的精度。為了充分利用上述兩個單項模塊對不同交通狀況的適應性，采用模糊邏輯來綜合這兩個單項模塊的輸出，并把模糊組合模塊的輸出作為整個智能組合方法的最終交通流量預測值。
　　 3．設計了一種交通干線動態(tài)雙向綠波帶智能控制算法。整個控制方案分為兩層，協(xié)調(diào)層根據(jù)一段時間內(nèi)交通流數(shù)據(jù)計算公共周期時間、上下行相位差和綠信比，控制層實時調(diào)整各交叉口的綠信比并實現(xiàn)對信號燈

5、的控制。周期依照關(guān)鍵路口飽和度的大小由模糊控制算法進行優(yōu)化，而相位差根據(jù)上下行速度進行計算，綠信比基于歷史和實時的交通數(shù)據(jù)確定。目標是使干線雙向車流盡可能不停車的通過交叉口，明顯降低車輛停車率和平均延誤時間。
　　 4．對城市區(qū)域交通分布式協(xié)調(diào)控制進行研究，每個交叉口設置一個模糊信號控制器?？刂破靼ㄏ辔贿x擇模塊，綠燈觀測模塊和決策模塊3個模塊。相鄰交叉口問的控制器相互協(xié)調(diào)，能夠優(yōu)化相位順序和相位長。并用遺傳算法訓練模糊邏輯，提

6、高了系統(tǒng)的魯棒性。
　　 5．在分布式交通控制結(jié)構(gòu)以及模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡的基礎(chǔ)上，提出一種具有公交優(yōu)先的城市路網(wǎng)交通流協(xié)調(diào)控制算法。把整個路網(wǎng)作為一個大系統(tǒng)，路網(wǎng)中的各個路口作為子系統(tǒng)，每個路口設置一個智能信號控制器，核心控制部分由3個模糊決策模塊組成，并用神經(jīng)網(wǎng)絡來實現(xiàn)模糊關(guān)系，提高系統(tǒng)的魯棒性。目標是通過相鄰路口控制器的信息交換和協(xié)調(diào)，實現(xiàn)整個路網(wǎng)交通流的協(xié)調(diào)和公交優(yōu)先通行。
　　 6．詳細討論了紹興市城區(qū)具有公交優(yōu)