城市交通信号控制与仿真.pdf

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1、第30卷第9期2013年9月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．30No．9Sep．2013doi：10．3969／j：issn．1002—0268．2013．09．017城市交通信号控制与仿真许伦辉，刘邦明．(江西理工大学电气工程及自动化学院，江西赣州341000)摘要：基于模糊控制在城市交通信号控制中的应用，以减少交叉口的车辆延误时间、排队长度和行程时间等为目标，提出一种实用的单交叉口多级模糊控制模型。介绍交叉口基本概况并且提出

2、基本主相位和分相位的概念，在此基础上建立了多级的模糊控制模型。控制器第1级为主相相序优化层；第2级为分相相序优化层；第3级为绿灯时间优化层，实现信号周期时长、绿信比和相序3个信号配时参数同时优化。最后，利用VisualStudio6．0和MATLAB软件开发了交叉口的微观仿真系统。仿真结果表明，与传统的定时控制和普通的模糊控制相比较，所提出的多级模糊控制模型具有相对较好的控制效果。关键词：交通工程；信号交叉口；交通仿真；信号控制；多级模糊控制中图分类号：U491文献标识码：A文章编号：1002—0268(2013)09—01

3、08—08UrbanTrafficSignalControlandSimulationXULun—hui，LIUBang-ming(SchoolofAutomationandElectronicEngineering，JiangxiUniversityofScienceandTechnology，GanzhouJiansxi341000，China)Abstract：Accordingtotheapplicationoffuzzycontrolinurbantrafficsignalcontrol，forthepurpose

4、ofreducingdelaytime，queuelengthandtraveltimeofvehiclesatintersection，apracticalsingleintersectionmulti·levelfuzzycontrolmodelisproposed．Itintroducedbasicsituationofintersectionandproposedtheconceptsofmainphaseandbranchphase．Onthisbasis，amulti—levelfuzzycontrolmodel

5、isestablished．Thecontrollerisdividedintothreeparts：thefirstoneisusedforoptimizingthemainphasesequence；thesecondoneisusedforoptimizingbranchphasesequence；thelastoneisusedforoptimizinggreentime，thus，theparametersofcycletime，greensplitandphasesequenceareoptimizedatthe

6、sanletime．Finally，incombinationwithVisualStudio6．0andMATLABsoftware，anintersectionmicroscopicsimulationsystemisdeveloped．Thesimulationresultshowsthatcomparedwithtraditionalfixed—timecontrolandordinaryfuzzycontrol，theproposedmulti—levelfuzzycontrolmodelhasrelatively

7、goodcontroleffect．Keywords：trafficengineering；signalizedintersection；trafficsimulation；signalcontrol；multi—levelfuzzycontrol0引言交叉口作为城市交通网络中的重要组成部分，是城市交通瓶颈的所在地，也是形成交通拥堵的主要发生地之一，其中有80％以上的拥挤集中在交叉口处⋯。单交叉口交通信号控制是城市交通控制的基础旧J，交叉口信号控制方案的优劣影响着干道和区域信号协调控制的效果。单个交叉口的性能恶化会波及相邻交

8、叉口甚至整个控制区域，进一步引发交通拥堵和交通事故等问题，同时又增加了能源的消耗和污染物的排放，严重阻碍了城市的发展。因此，组织合理的交叉口控制就需要同时考虑车辆延误、收稿13期：2013—0l一25基金项目：国家自然科学基金项目(61263024)作者简介：许伦辉(1965一)，男，江西