談?wù)劊夯谀：窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的交通信號控制（上）
出處：crowcherry 發(fā)布于：2007-04-29 09:58:04
| 摘 要：本文提出一種將模糊控制與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的自組織學(xué)習(xí)方法對交通信號進行實時控制。該方法以模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為，應(yīng)用在線滾動學(xué)習(xí)模型生成交通信號配時方案。這種方法克服了現(xiàn)有控制方法需要大量的數(shù)據(jù)傳輸、準確的數(shù)學(xué)模型等缺陷。文中應(yīng)用微觀交通仿真系統(tǒng)對模型進行了校驗。仿真結(jié)果表明該方法有效。 關(guān)鍵詞：模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 模糊控制策略 交通信號控制 一、引言 交通信號控制系統(tǒng)是一個非線性的復(fù)雜巨系統(tǒng)。因此，像SCOOT和SCAT系統(tǒng)那樣以的數(shù)學(xué)模型或預(yù)設(shè)方案為基礎(chǔ)進行交通信號控制有時效果不盡如人意。而交通信號控制又直接影響著整個交通系統(tǒng)的運行。所以國內(nèi)外學(xué)者都紛紛采用各種方法來優(yōu)化交通信號控制方案。本文提出一種將模糊控制與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的自組織學(xué)習(xí)方法對單個交叉路口的交通信號進行實時控制。 模糊控制的特長在于能夠充分利用學(xué)科領(lǐng)域的知識，能以一定的規(guī)則數(shù)來表達知識具有邏輯推理能力，在技能處理上比較擅長。模糊技術(shù)不僅能處理信息，也能處理模糊信息或其它不明確信息，能實現(xiàn)性聯(lián)想及映射。其缺點是完全依賴制定的大量控制規(guī)則，不具備學(xué)習(xí)功能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有非線性描述、大規(guī)模并行分布處理能力及高度魯棒性和學(xué)習(xí)與聯(lián)想等特點，適用于非線性時變大系統(tǒng)的模擬與在線控制。它在認知處理、模式識別方面有很強的優(yōu)勢。主要缺點是結(jié)構(gòu)難以確定，訓(xùn)練樣本要求多且準確，訓(xùn)練周期長，而且不能提供一個明確的用于網(wǎng)絡(luò)知識表達的框架。 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是為發(fā)揮各自的優(yōu)勢把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制進行有機結(jié)合。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進行模糊信息處理，可使得模糊規(guī)則的自動提取及模糊隸屬函數(shù)的自動生成成為可能。從而，克服神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以確定以及模糊控制無自學(xué)習(xí)能力的缺點，使模糊系統(tǒng)成為一種自適應(yīng)的模糊系統(tǒng)。 二、模糊控制策略 模糊控制策略是模糊控制的。本文結(jié)合經(jīng)驗和計算機仿真，對單個交叉路口采用如下模糊控制策略。 對單個交叉路口而言，當(dāng)交通需求較小時，信號周期應(yīng)短些。但一般不能少于P×15秒（P為相位數(shù)）以免某一方向的綠燈時間小于15秒使車輛來不及通過路口影響交通安全。當(dāng)交通需求較大時，信號周期應(yīng)長些。但一般不能超過120秒，否則某一方向的紅燈時間將超過60秒，駕駛員心理上不能忍受。當(dāng)交通需求很小時，一般按周期運行；當(dāng)交通需求很大時，只能按周期控制。此時，車輛堵塞現(xiàn)象已不可避免。根據(jù)經(jīng)驗和計算機仿真，單個交叉路口的模糊控制算法可描述為： 步驟1 從相位ｉ開始，分別指定各相位的綠燈時間 ； 步驟2 先給該相位以短綠燈時間， ＝ΔＧ＝15秒； 步驟3 在ΔＧ內(nèi)測得放行車道上的交通需求，設(shè)其為 ； 步驟4 若 小于某一給定的值ｒ或累積綠燈時間 ，則將綠燈轉(zhuǎn)到下一相位，回到步驟2，否則繼續(xù)； 驟５ 根據(jù) 值的大小來確定綠燈延長時間ΔG，若 小，則少量延長綠燈時間，若 大，則大量延長綠燈時間。由此建立模糊控制規(guī)則。設(shè)延長的綠燈時間為ΔG，若 ，則 ；否則該相位的綠燈時間為 ，回到步驟3。算法中的交通需求用交叉口停止線前的排隊長度即停止線前相隔一定距離（通常為80至100ｍ）的兩檢測器之間的車輛數(shù)來表示。然后，用下述方法建立模糊控制規(guī)則。將測得的隊長l可看作模糊變量 ，其論域為：Ｌ＝｛1，3，5，7，9，11，13，15，17，19，21｝，取7個語言值： （很長）， （長）， （較長）， （中等）， （較短）， （短）， （很短）。綠燈追加時間ΔＧ同樣看作模糊變量 ，其論域為：G＝｛3，7，11，15，19，23，27，31，35｝，取7個語言值： （很多）， （多）， （較多）， （適中）， （較少）， （少）， （很少）。根據(jù)的控制經(jīng)驗一般可總結(jié)出下列７條控制規(guī)則，若 ，則 ，i=1,…,7。根據(jù)模糊理論可知，一個完整語言控制策略是由很多不同的語言控制策略所組成的。由7條語言控制策略可組成單輸入單輸出語言控制策略，每條控制策略可用模糊關(guān)系矩陣表示。 |
| 清華大學(xué)現(xiàn)代物流研究中心 王輝球 繆立新 樂奕平 |
關(guān)鍵詞：談?wù)劊夯谀：窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的交通信號控制（上）
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處：維庫電子市場網(wǎng)”的所有作品，版權(quán)均屬于維庫電子市場網(wǎng)，轉(zhuǎn)載請必須注明維庫電子市場網(wǎng)，http://m.58mhw.cn，違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品出處，并自負版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
相關(guān)技術(shù)資料
- 工業(yè)5G技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用與實踐解析2025/12/31 10:57:21
- 工業(yè)以太網(wǎng)交換機選型與現(xiàn)場應(yīng)用技術(shù)指南2025/12/18 10:48:14
- 無線傳輸電路基礎(chǔ)，射頻前端設(shè)計、天線匹配與鏈路預(yù)算計算2025/10/27 13:55:50
- ASK 解調(diào)的核心要點與實現(xiàn)方式2025/9/5 16:46:17
- 雙偶極子天線：結(jié)構(gòu)、特性與應(yīng)用全解析2025/9/3 10:29:21
技術(shù)分類
廣告
熱門技術(shù)資料
最新技術(shù)資料
