摘 要

交通拥堵是现今不可忽视的问题,每年世界都会因交通堵塞而遭受巨大的经济损失。而随着城市交通区域的发展,智能控制应运而生,通过智能控制来调整交通信号配时可以大大减少车辆在行驶过程中产生的延误时间,从而解决堵塞的问题。本文采用的智能控制方式是模糊控制,首先通过对单交叉口的研究来表明模糊控制的作用,之后在干线双交叉口中使用模糊控制,协调控制两个交叉口的交通信号,从而达到让车辆通行更加顺畅的目的。最后是对城市区域路网的研究,对于这种多交叉口的复杂模型,首先保证交叉口之间的距离在能够协调控制的范围内,整定周期为两交叉口最大周期,通过matlab编程,得到最后的结果。

关键词：模糊控制；交叉口；协调控制；区域路网

Abstract

Traffic congestion is a problem that can not be ignored now. The world will suffer huge economic losses every year due to the traffic jam. And with the development of regional urban traffic, intelligent control arises at the historic moment.Using the intelligent control to adjust traffic signal timing can greatly reduce vehicle driving delay time generated in the process, so as to solve the congestion problem. In this paper, fuzzy control is used as an intelligent control method. First of all, according to the study of single intersection to indicate that fuzzy control, then in the double main intersections using fuzzy control and coordinating control two intersection traffic signal , so as to let the traffic go more smoothly. Finally,for the study of urban road network, because of the complex model of multi intersection ,we firstly ensure that the distance between intersections in coordinated control of the range, the tuning cycle is the maxium cycle between the cycles of two intersections. Using the MATLAB programming to get the final result.

Key Words:fuzzy control;Intersection;coordinationcontrol;Regional road network

目录

第1章 绪论 1

1.1 选题目的与意义 1

1.2 国内外发展状况 2

1.2.1 国外发展状况 2

1.2.2 国内发展状况 2

1.3 智能交通信号控制 2

1.4 论文研究主要内容 3

1.5 本章小结 3

第2章 交通信号控制理论 4

2.1 交通控制的基本概念 4

2.2 交通信号控制类型简述 5

2.2.1 定时控制 5

2.2.2 潮汐控制 6

2.2.3 模糊控制 6

2.3 交叉路口评价参数 6

2.3.1 车辆延误 6

2.4 车辆检测器 6

2.5 本章小结 6

第3章 模糊控制与仿真介绍 7

3.1 模糊控制理论介绍 7

3.1.1 模糊控制的特点 7

3.1.2 模糊控制的原理 7

3.1.3 模糊控制器的设计步骤 7

3.2 本章小结 8

第4章 单交叉口模糊控制与仿真 9

4.1 单交叉口模型 9

4.2 模糊控制器设计 9

4.3 仿真 13

4.3.1 仿真初始值及流程图 13

4.3.2 仿真结果对比 14

4.4 本章小结 15

第5章 干线多交叉口模糊控制与仿真 16

5.1 干线双交叉口模型 16

5.2 干线信号控制基本参数 16

5.3 干线双交叉口信号模糊控制器 17

5.3.1 模糊控制算法 17

5.3.2 模糊控制器设计 17

5.4 仿真 18

5.4.1 仿真初始化和流程图 18

5.4.2 仿真结果对比 19

5.5 本章小结 19

第6章 武汉区域路网模糊控制与仿真 20

6.1 武汉区域路网模型描述 20

6.2 区域交通模糊控制器 21

6.2.1 模糊控制器结构 21

6.2.2 模糊控制算法 22

6.2.3 模糊控制器设计 23

6.3 仿真 26

6.3.1 初始值设置和流程图 26

6.3.2 仿真结果对比 27

6.4 本章小结 27

总结 28

参考文献 29

致谢 30

附录 31

第一章 绪论

1.1选题目的与意义

随着我国国力的不断增强,现代化建设速度不断加快,机动车数目与日俱增,交通格局也变得更加复杂。要保持人们出行的方便快捷,一些原有的交通系统就要更新换代,适应不断变化的交通流情况了。交通拥堵以及交通事故的源源不绝是各地区迫在眉睫要解决的问题。据2015年专业机构统计的消息,2010到2013年,丧生于交通事故的人数达到了年均百万人,而中低收入国家中就占百分之九十。而交通堵塞这四个字虽然不如生命之重,但是仍然带给全世界巨大的损失。按照交通部门2014年发布的信息,交通堵塞带给城市人均收入的五分之一的财产损失,累积起来达两千多亿元。交通堵塞后,机动车行驶速度就会被压制得很低,造成对人们时间的延误。

为了在根本上解决交通问题,中国ITS(智能交通)行业应运而生,它包括智能交通管理系统,无障碍通行支付系统（包括ETC收费）,交通信息收集公开系统等等。智能交通系统能让交通系统信息收集更加快速,智能控制更加方便,交通网络更加全面,更可以协调人、车、路之间的冲突,使交通系统的运行变得更加经济、安全和有效,同时也能改善环境污染和能源消耗问题。

而众所周知,交叉口处交通堵塞发生的几率很大。提高交叉口的行车的流畅程度是改善区域交通的重点,能够提高城市交通运行效率,因此本文主要研究城市路网区域的交通情况。