探析基于递阶模糊控制—遗传算法的城市干线交通信号智能控制方法研究

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1、分类号：U49滚孝犬海硕士学位论文基于递阶模糊控制一遗传算法的城市干线交通信号智能控制方法研究扬丽导师姓名职称申请学位级别论文提交日期学位授予单位邱彦章剐教授答辩委员会主席学位论文评阅人巨永峰教授关可副教授刘晔副教授摘要目前对于城市干线交通信号智能控制技术研究主要采用的是模糊控制理论，并取得了一定的交通控制效果，但是模糊控制理论中所采用的隶属函数或控制规则一旦确定就不再更新，这势必造成与实际交通变化情况不符的情况，致使控制效果大大降低。本文在分析总结前人研究成果的基础上，开展了基于递阶模糊控制．遗传算法的城市干线交通信号智能控制技术研究。首先，采用递阶模糊控制系统，对城市干线各交叉口进行

2、协调优化控制，尽量降低交通干线上通行车辆的平均延误数，提高交通干线的通行能力；然后，针对模糊控制器存在隶属函数因人为制定而影响递阶模糊控制系统控制性能的不足之处，采用了遗传算法对模糊控制器的模糊控制输出量进行优化，使得递阶模糊控制系统的控制性能得以提高，交通干线的通行能力得以进一步提升。最后，运用MATLAB7．0编写仿真程序，分别对交通干线定时控制算法、递阶模糊控制算法以及递阶模糊控制．遗传算法进行仿真，详细说明了仿真方法、仿真流程及相关程序代码，通过算例对三个控制算法的结果进行了对比、分析。MATLAB仿真实验的分析结果证明：在城市干线交通信号的协调控制中，递阶模糊控制．遗传算法优于

3、递阶模糊控制算法，而递阶模糊控制算法又优于定时控制算法。关键词：交通干线、定时控制、递阶模糊控制、遗传算法、MATLABAbstractAtpresent，thestudyofintelligentcontroltechnologyforurbanarterialtrafficsignalismainlyusedfuzzycontroltheoryandhasachievedacertaindegreeoftrafficcontr01．However,membershipfunctionsorcontrolrulesusedinthefuzzycontroltheorywillnolon

4、gerbeupdatedonceascertained．Thiswillinevitablycausethatitdosenotaccordwiththeactualtrafficsituationandreducesthecontroleffectenormously．Onthebasisofanalyzingandsummarizingtheresultsofpreviousstudies，thepapercarriesoutthestudyofintelligentcontroltechnologyforurbanarterialtrafficsignalbasingonhiera

5、rchicalfuzzycontrol-geneticalgorithms．Firstofall，weusehierarchicalfuzzycontrolsystemtorealizethecoordinateoptimalcontrolofthecityrouteintersections．ThisCanminimizetheaveragenumberofdelayedvehiclesontrunkroutesandenhancethepassagecapacityoftrunkroutes．Then，inviewoftheinadequacythatthemall—madememb

6、ershipfunctionsoffuzzycontrolsystemimpactthecontrolperformance，weoptimizetheoutputparametersoffuzzycontrollerwiththegeneticalgorithmtoimprovethecontroleffectofhierarchicalfuzzycontrolsystemandfurtherenhancethepassagecapacityoftrunkroutes．Finally,useMATLAB7．0towriteemulator,simulatethefixedcoordin

7、ationcontrolalgorithm，hierarchicalfuzzycontrolalgorithmandhierarchicalfuzzycontrol。geneticalgorithmrespectively,anddescribethesimulationmethod，simulationprocessesandrelatedprogramcode．Throughexamples，compareandanalyzet