十字交叉口交通信號控制系統設計

交通工程論文字數:28156,頁數:47  開題報告,任務書,論文答辯問題.

目  錄

第1章  緒論 …………………………………………………1
1.1十字交叉口交通信號控制的背景和意義……………………1
1.2十字交叉口交通信號控制的研究現狀………………………2
1.3論文的主要內容和各章節安排………………………………2
第2章  交通信號控制的基本參數 …………………………4
2.1交通信號燈的設置依據  ……………………………………4
2.2交通信號控制的主要參數……………………………………6
2.2.1周期 ………………………………………………………6
2.2.2相位 ………………………………………………………6
2.2.3有效綠燈時間與綠信比 …………………………………7
2.2.4交通流量 …………………………………………………8
2.2.5飽和流量 …………………………………………………8
2.2.6流量比率 …………………………………………………8
2.2.7起動損失時間 ……………………………………………8
2.3信號控制常用的性能指標……………………………………8
2.3.1通行能力 …………………………………………………8
2.3.2飽和度 ……………………………………………………9
2.3.3停車率 ……………………………………………………9
2.3.4平均延誤時間 ……………………………………………9
2.3.5平均排隊長度 ……………………………………………10
2.4交通信號控制的基本方式……………………………………10
2.5交通信號控制系統的簡單概述………………………………13
2.5.1 TRANSYT系統 ……………………………………………13
2.5.2 SCATS系統 ………………………………………………14
2.5.3 SCOOT系統 ………………………………………………16
第3章  模糊控制基本理論 …………………………………18
3.1模糊控制的簡單概述…………………………………………18
3.1.1模糊控制的發展背景 ……………………………………18
3.1.2模糊控制的特點 …………………………………………18
3.1.3模糊控制器原理 …………………………………………19
3.1.4實現模糊控制的具體步驟 ………………………………20
3.2模糊控制理論的有關概念……………………………………22
3.2.1模糊子集 …………………………………………………22
3.2.2模糊集合隸屬函數的建立 ………………………………22
3.2.3模糊語言 …………………………………………………24
3.2.4模糊推理 …………………………………………………27
第4章  模糊控制器的設計 …………………………………30
4.1控制器的設計思想……………………………………………30
4.2相位設置………………………………………………………32
4.3模塊設計………………………………………………………33
4.3.1相位紅燈方向模塊 ………………………………………33
4.3.2相位綠燈方向模塊 ………………………………………36
4.3.3決策模塊 …………………………………………………39
第5章    十字交叉口的控制系統仿真 ……………………41
5.1信號控制系統的仿真 ………………………………………41
5.1.1仿真過程…………………………………………………42
總結與展望 ……………………………………………………45

參考文獻 ………………………………………………………46
致 謝……………………………………………………………47

摘   要

     當前科技飛速進步、社會迅猛發展，交通在人們社會生活中的作用也是日益突出。而隨著汽車保有量的快速增長，交通狀況越來越復雜，出現的交通問題也越來越多，尤其表現在交叉口。本文在分析城市交通信號控制研究現狀和交叉口交通信號控制原理、模糊控制理論的基礎上，設計了單交叉口交通信號模糊控制系統。分級模糊控制能有效減少模糊規則數，易于提取模糊規則，適合于交通狀況復雜的城市交叉口交通信號控制。控制步驟是先確定論域和模糊子集，根據專家經驗，建立三角形的隸屬函數，根據隸屬度函數的定義求出輸入變量對各模糊集合的隸屬度，完成了模糊化的工作，采用相關的模糊控制規則即模糊推理得到相應的模糊集合，然后解模糊將一個模糊量變為清晰量，最后將解模糊后得到的內部論域變換到控制量的真實論域上，直接對被控對象實施控制操作。通過相應的交通控制系統的延誤評價指標分析得到建立模糊控制之后十字交叉口的交通效應確實更好，從而達到優化控制的目的。

關鍵詞：十字交叉口；信號控制；模糊控制；延誤分析

Abstract

        The rapid technological progress and rapid social development, traffic in people's social life is also increasingly prominent role. With the volume of motor vehicles and maintain the rapid growth of traffic situation more complex, there's more and more traffic problems, particularly in the performance of intersections. This article in analyzes the municipal transportation signal control research present situation and the road intersection traffic signal control principle, in the fuzzy control theory foundation, has designed the single road intersection traffic signal fuzzy control system. Grades the fuzzy control is able to reduce the fuzzy regular number effectively, easy to withdraw the fuzzy rule, suits in the traffic condition complex city road intersection traffic signal control. The control step is determined the first universe of discourse and the fuzzy subset, experience according to the expert, establish the triangle the membership function, extracts the input variable according to the degree of membership function's definition to each fuzzy set degree of membership, has completed the fuzzy work, uses the related fuzzy control rule namely fuzzy reasoning to obtain the corresponding fuzzy set, then the solution blurs a fuzzy quantitative change is the clear quantity, after finally will solve fuzzily, obtains the internal universe of discourse transforms to the control quantity real universe of discourse, directly to controlled plant implementation control operation. Is under the establishment fuzzy control after the corresponding traffic control system's delay uating indicator analysis the cross road intersection's transportation effect truly is better, thus achieves the optimized control the goal.

key word: Cross road intersection; Signal control; Fuzzy control; The delay analyzes