交通路口可变相位控制的专家系统实现及其算法改进

论文摘要

随着我国经济建设的快速发展和城市化水平的提高,城市交通量迅速增长,城市交通问题日益突出。交通出现了日趋紧张的局面,拥堵经常发生,整个城市的经济发展受到制约,缓解交通拥堵问题已迫在眉睫。对于城市道路而言,交通路口是城市交通的关键。在交通路口,相交道路上运行的不同交通流在此选择和变换运行方向,是交通流的集散点。因此,如何利用现有道路资源,通过科学合理的交通控制手段,最大限度地提高交通路口的通过能力,减少拥挤一直是交通工程领域重要的研究课题。 论文介绍了路口交通控制的发展历史,指出城市交通系统由于其本身是一个具有严重非线性、随机性、时变性、不确定性的复杂系统,导致建立数学模型的困难。专家系统是人工智能的分支之一,它具有许多优点,能利用专家的知识进行启发式推理,解释其推理过程,并能够不断地、灵活地增加新的知识。利用专家系统的优势,本文用专家系统工具CLIPS(C Language Integrated Production System)对可变相位信号控制进行了实现。 本文根据可变相位信号控制方法的不足,提出了可变相位信号控制改进算法,并进行了仿真。仿真结果表明:在突发性车流的情况下,与改进前的算法比较,改进后的算法在一定程度上减少了车辆的平均延误,是进行路口信号控制的一种实用和有效的算法。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究的背景、进展及意义
• 1.3 本文的研究工作
• 第2章 单交通路口控制概述
• 2.1 交通信号控制的基本参数
• 2.2 单独路口的定时信号控制
• 2.3 单独路口的感应信号控制
• 2.3.1 全感应信号控制
• 2.3.2 半感应信号控制
• 第3章 专家系统介绍
• 3.1 专家系统的定义
• 3.2 专家系统的特点和优点
• 3.3 专家系统的一般结构
• 3.4 专家系统的开发工具
• 第4章 可变相位信号控制及专家系统的实现
• 4.1 单交通路口的可变相位信号控制
• 4.1.1 可变相位的单路口控制算法
• 4.1.2 模糊控制器的设计
• 4.2 拥塞控制在交通路口信号的应用
• 4.3 可变相位控制的专家系统实现
• 4.3.1 正向推理机制简介
• 4.3.2 可变相位控制算法的CLIPS实现
• 第5章 可变相位信号控制算法的改进
• 5.1 相位组合算法的改进
• 5.2 模糊控制器算法的改进
• 5.2.1 模糊控制器简介
• 5.2.2 模糊控制表的修正
• 5.2.3 考虑队长方差之和的模糊控制表改进
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文