单个交叉口交通红绿灯的模糊控制

     因为我国的城市交通具有车辆品种多，随机性大等特点，因而难以用精确的数学模型来描绘。依据我们的仿真研讨，我们提出了一种模糊控制的方法。单个交叉口的控制要在全局优化调度的基础上履行。
     对单个交叉口而言，当交通需求较小时，交通红绿灯信号周期则应短一些，但一般不能少于Ｐ×15秒（Ｐ为相位数）以免某一方向的绿灯时间小于15秒使车辆来不及经过路口影响交通安全；当交通需求较大时，信号周期则应长一些，但一般不能超过120秒，不然某一方向的红灯时间将超过60秒，驾驶员心理上不能忍耐。当交通需求很小时，一般按最小周期运转；当交通需求很大时，只能按最大周期控制，此时，车辆阻塞现象已不可避免。依据专家的经历，单个交叉路口的含糊控制算法可描绘为：
①过程１　从相位ｉ开端，分别指定各相位的最大绿灯时间 ；
②过程２　先给该相位以最短绿灯时间， ＝ΔＧ＝15秒；
③过程３　在ΔＧ内测得放行车道上的交通需求，设其为 ；
④过程４　若 小于某一给定的值ｒ或累积绿灯时间 ，则将绿灯转到下一相位，回到过程２，不然继续；
⑤过程５　依据值的大小来断定绿灯延伸时间ΔＧ，若 小，则少数延伸绿灯时间，若 大，则大量延伸绿灯时间。由此建立含糊控制规则。设延伸的绿灯时间为ΔＧ，若 ＋ΔＧ≥ ，则ΔＧ＝ ；不然该相位的绿灯时间为 ＋ΔＧ，回到过程3算法中的交通需求一般用两种办法描绘，一是用交叉口中止线前的排队长度即中止线前相隔一定间隔（一般为80至100ｍ）的两检测器之间的车辆数来表明交通需求；另一种办法是：当占有率不低于某一基准占有率时，用占有率表明交通需求；当占有率小于某一基准占有率且交通量不低于某一基准交通量，则用交通量表明交通需求。检测器在指定的时间内（一般为５分钟）测得的计数值（方波数）为交通量；检测器在指定的时刻内（一般为５分钟）测得的方波宽度总和与该时间值的比为占有率。用队长来表明交通需求可用下述办法树立模糊控制规矩。将测得的队长ｌ可看作模糊变量 ，其论域为：Ｌ＝｛１，３，５，７，９，１１，１３，１５，１７，１９，２１｝，取７个言语值： （很长）， （长）， （较长）， （中等）， （较短）， （短）， （很短）。绿灯追加时刻ΔＧ相同看作模糊变量 ，其论域为：Γ＝｛３，７，１１，１５，１９，２３，２７，３１，３５｝，取７个言语值： （许多）， （多）， （较多）， （适中）， （较少）， （少）， （很少）。依据人的控制经历一般可总结出下列７条控制规矩，若 ,则 ,i＝１,…,７。依据模糊理论知道，一个完好言语控制战略是由许多不同的言语控制战略所组成的。由７条言语控制战略可组成单输入单输出言语控制战略，每条控制战略可用模糊联系矩阵表明。
     感应控制模块由全感应控制模块和半感应控制模块组成。全感应控制中选用模糊控制算法。假如交通需求用占有率和交通量来度量，则当占有率很小且交通量也很小时选用最小周期控制；假如占有率很大且交通量也很大时选用最大周期控制或多时段控制。半感应控制主要完成对主次干道交叉口进行交通控制，一般只在次干道装置检测器，在确保主干道最小绿灯时间的情况下，用模糊控制算法来处理次干道上的交通要求。多时段多相位控制模块是一种计时控制方法。多时段和多相位的划分要依据交叉口的前史交通流数据和交叉口的几许形状来断定，一般至少要分交通高峰期和非高峰期。因为信号周期的剧烈改动会形成交通紊流，引起进一步的交通阻塞，因而程序对时段改动所引起的方案改动进行了滑润处理，使新时段以周期的小增量方法滑润过渡。