虚拟交通控制

摘要 智能交通信号控制系统是城市道路交通管理系统中对交叉路口、行人过街，以及环路出入口采用信号控制的子系统，是运用了交通工程学、心理学、应用数学、自动控制与信息网络技术以及系统工程学等多门学科理论的应用系统。主要包括交通工程设计、车辆信息采集、数据传输与处理、控制模型算法与仿真分析、优化控制信号调整交通流等。模糊控制是当前的研究方向之一，不需建立被控对象的精确数学模型，特别适用于具有较大随机性的城市交通控制。 本文主要采用模糊控制思想模仿单路口的交通控制情况，近年来用模糊控制方法实现交通系统的控制，得到了国内外学者的关注，但同时考虑多相位问题的研究并不多见。本文考虑了多相位问题。首先用VB自制出交通信号灯控件，运用随机函数模拟现实交通路口产生随机分布车流，提出了以当前的车辆等待长度决定相位信号配时,最终设计并实现了一个基于模糊控制的智能交通信号控制模拟系统。 关键词：模糊控制；智能控制；多相位；相位信号配时；计算机仿真 第一章　绪论 1.1 课题背景 城市道路交通管理系统（URTMS）是由道路交通监视系统、动态交通信息检测系统、道路综合信息分析处理系统、智能交通信号控制系统、车辆卫星定位系统、交通管理指挥系统等多个子系统的集成。国家重点基础研究规划（973）项目“信息技术与高性能软件”中设立的二级课题“城市交通监控系统”，结合我国城市交通发展的特点，确定了建立实时自适应的城市道路智能交通信号控制系统的智能化管理的发展方向。智能交通信号控制系统是城市道路交通管理系统中对交叉路口出入采用信号控制的子系统，也适用于城市多路口的交通控制，是一种很有前途的控制方法。近年来，发达国家非常重视应用先进技术改造现有道路系统和管理系统，目前有很多国家均投入了大量资金和人力，进行智能交通系统的研究和应用。? 智能交通信号控制系统的基本组成是主控中心、路口交通信号控制机以及数据传输设备。其中主控中心包括操作平台、交互式数据仓、效益指标优化模型、数据（图象）分析处理等。智能交通信号控制系统的核心是控制模型算法软件，是贯穿规划设计在内的信号控制策略的管理平台，体现着交通管理者的控制思想，它包括信号控制系统将起到的作用和地位。 1.2 课题研究的现状及其目的 随着网络技术的发展和人们对模糊控制技术在城市交通系统应用上的不断研究，城市交通控制使信号控制由感控到诱导实现了真正的智能化，交通信号控制系统不仅可以检测到车流量等交通信息参数，调控路口绿信号配比，变化交通限行、禁行等指路标志，还可以根据系统联接的数据仓完成与交通参与者之间的信息交换，向交通参与者显示道路交通信息、提供给交通参与者合理的行驶线路，以达到均衡道路交通负荷的主动的控制策略。达到了有利于提高整个城市交通效率的目的。 1.3 课题研究的前景和意义 ??? 智能交通控制的前景将不仅仅是停留在只为了使路口车辆尽可能减少延误，不致于引起交通阻塞。未来的智能化交通控制系统它将不仅具有信号的控制(即是根据每条道路及周边道路车辆饱和度，随时对绿灯放行时间进行自动调节)还将具有路口信号机、车牌识别、电子警察、视频监控和交通诱导等功能，能有效提高交通安全系数，减少交通拥堵，提高现行道路网的通行能力。可能过网络和电子地图来发布和实时信息显示牌诱导等多种形式，可向交通参与者以图示或文字方式实时发布行进方向交通状态、天气状态、道路检修施工信息、道路开闭信息、限速信息、警示信息和交通安全用语等。还可分析判断汽车驾驶状态和处理交通事故,提供可靠,准确的科学依据，监督驾驶员的误驾驶,有效地降低和防止事故的发生,避免经济损失.这将在以后的安全交通控制系统研究中有非常重大的意义。 1.4 本文主要工作及章节安排 本文的主要工作是使用VB软件模拟实现单路口交通情况，如车辆的分布产生、车辆的行进、信号灯的配时等，并在此基础上对交通路口的车流的控制提出了如何把模糊控制技术应用到路口的信号灯控制里，使城市交通路口达到智能控制的效果。其章节的安排如下： 第二、三章主要介绍智能控制和模糊控制技术 第四章主要介绍随机函数和如何使用随机函数在交通路口模拟产生路口四个方向的随机车辆分布情况 第五章主要介绍如何运用VB中的创建Active控制来设计出单路口的交通信号灯，并通过测试后生成控件。 第六章主要介绍单路口交通信号灯的Pappis法和对Pappis法进行分析，找出它的局限性，进而提出单路口交通控制的二级模糊控制的思想以及二级模糊控制的具体实现过程。 第七章主要是单路口多相位交通信号模糊控制系统的总体设计和需求概述。