城市交通流智能控制及仿真研究

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1、华东师范大学硕士学位论文城市交通流智能控制及仿真研究姓名：周子力申请学位级别：硕士专业：系统分析与集成指导教师：王新伟20040101学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果-据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：耻日期：学位论文使用授权声明本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位

2、论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅．有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名：f司孑1日期。≯靼ff-乌b七f，，、j殆等、砺巫辄三签l币玑聊醐华东师范夫学碗j。毕业论文城市交通流智能挣锥4及仿真研究摘要本文对城市交通流智能控制及仿真进行了研究。对于智能控制，我们利用了模糊控制理论，这是冈为模糊控制不需要建立被控对象的精确数学模型，是基于规则的一种智能控制方式，并且能够实时快速的控制交通。为了有效的描述道路交通拥堵情况，我们定义了阻塞参数

3、，井选取此参数作为模糊控制器的输入量。阻塞参数是车辆密度和平均速度这两个参数的统一，它能较准确的反映车道上的阻塞程度，避免了单纯采用车辆密度或平均速度来表示车道阻塞程度的片面性。阻塞参数的使用使模糊控制器的输入量减少，设计的复杂度降低，反应速度加快。本文提出了两个模糊控制方案，即变化相序控制方案和固定相序控制方案，并分析了两者的优缺点。前者在对交叉路口进行控制时，交叉路1：3的相位顺序是变化的。而后者在对交叉路口控制时，交叉路口依然按用户设定的相序运行．只是每个相位的时间延时随交叉路口的阻塞程度而变化。为了对本文提出的模糊控制方案进行分析和验证，我们

4、利用元胞自动机理论建立了仿真模型，设计和实现了ECTS(ECNUTrafficSimulation)交通流仿真系统。该系统具有①直观性：用户可以看到车道和交叉路口处的车辆运行状况；②适用性：系统既可以利用随机数模拟车流数据，也可采用现实中交通流数据。同时还可以通过智能控制模块对运行数据分析，自动调整交通参数。③可控性：用户可以自主改变车道及各交叉路口参数，如车道长度、交叉路口信号周期、相位数等。这些特性使得用户方便地观察和分析交通运行状况，并协助用户作出有效的决策，保证交通通畅。最后，我们对ECTS系统进行了性能分析，分析结果说明系统工作稳定，较准确

5、地反映了现实交通。同时，我们还利用ECTS系统对提出的模糊控制方案进行了验证。实验数据表明，这两种控制方案均能对交通流进行有效的控制。【关键词】交通流模糊控制元胞自动机仿真兰查塑垫查兰型主望些堡苎塑查奎塑堕塑些丝型丝堕壅型壅AbstractInthispaper，wehavedonesomeresearchinintelligentcontrolandsimulationofurbantrafficflow·Tointelligentcontrol，weusethetheoryoffuzzycontrol，becausefuzzycontrolisa

6、mannerofintelligentcontrolbasedonruleswhichneedsnottobuildprecisemathematicalmodel，andcancontroltrafficquicklyinrealtime．Inordertodescribethecongestedstatusofroadseffectively,wedefinethecongestparameterandtakeitastheinputofourfuzzycontroller．Congestparameteristheunityofthetwopa

7、sameters，cardensityandaveragevelocity．Itcanreflectthedegreeofcongestiononroadwaytruly,andavoidtheunilateralismofusingcat"densityoraveragevelocitysingly．Theuseofcongestparametercutsthenumberofinput，andlowsthecomplexityofdesign，andacceleratestheresponsetothetrafficcongestion．Inth

8、epaper,Twoprojectsoffuzzycontrolareputforward，thatisva