對(duì)交通信號(hào)燈模糊控制的自主創(chuàng)新性設(shè)計(jì)

4 仿真研究
為了驗(yàn)證新型兩級(jí)模糊控制器的控制效果，用Matlab結(jié)合VB編寫(xiě)了新型兩級(jí)模糊控制的仿真程序，并與當(dāng)前廣泛運(yùn)用的感應(yīng)控制和定時(shí)控制進(jìn)行了比較。假定路口各方向車(chē)輛到達(dá)交叉口是隨機(jī)的且服從均勻分布，利用VB中的隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生12個(gè)方向車(chē)流每秒鐘到達(dá)的車(chē)輛數(shù)，到達(dá)率為0～0．4輛／s，設(shè)某車(chē)流紅燈轉(zhuǎn)變?yōu)榫G燈后車(chē)輛以1輛／s的速率離開(kāi)等候的車(chē)隊(duì)，以通過(guò)交叉口的平均車(chē)輛延誤作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。分別對(duì)新型模糊控制、感應(yīng)控制和定時(shí)控制在不同的交通條件下各進(jìn)行10次仿真比較，每次仿真時(shí)間均為1 200 s，10次仿真的平均結(jié)果如表3所示。

從仿真結(jié)果表3中可知，采用新型兩級(jí)模糊控制方法從整體控制效果上看，在平均車(chē)輛延誤上比感應(yīng)控制方法提高了13．290 8％，比定時(shí)控制方法提高了22.820 1％，可見(jiàn)優(yōu)勢(shì)明顯。

5 動(dòng)態(tài)模擬演示
為了使其更具可觀性與實(shí)用性，更易于運(yùn)用到交通現(xiàn)場(chǎng)，我們還對(duì)新型兩級(jí)模糊控制進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬演示。其動(dòng)態(tài)模擬演示圖如圖6所示。

可以對(duì)交通參數(shù)進(jìn)行隨意設(shè)定從而實(shí)現(xiàn)不同情況下的動(dòng)態(tài)模擬，在演示圖中可以通過(guò)繁忙度知道下一綠燈相位應(yīng)為何相位，通過(guò)當(dāng)前相位可以知道正處于綠燈的相位，且由綠燈時(shí)間可知整個(gè)相位的總綠燈時(shí)間，由綠燈剩余時(shí)間可以準(zhǔn)確的知道其剩余綠燈時(shí)間。這樣就使新方案更具可觀性與實(shí)用性。對(duì)于實(shí)際交通流時(shí)，只需把檢測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入，通過(guò)新型兩級(jí)模糊控制器就可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線控制了。

6 結(jié)語(yǔ)
本文確定當(dāng)前相對(duì)最優(yōu)的交叉口平面幾何設(shè)計(jì)與相位設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)出一種更適用于實(shí)際情況的新型兩級(jí)模糊控制方案。另外，利用Mat-lab軟件和VB編程軟件對(duì)新方案進(jìn)行了仿真比較，驗(yàn)證了新方案的有效性和優(yōu)越性，同時(shí)還對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬演示，使其更具可觀性與真實(shí)性，更易于運(yùn)用到交通現(xiàn)場(chǎng)。該新方案實(shí)用性強(qiáng)、易于推廣、利于環(huán)保。只需在現(xiàn)有的交通控制系統(tǒng)中把新型控制程序輸入其交通控制的微型計(jì)算機(jī)中，即可實(shí)現(xiàn)其實(shí)時(shí)在線控制，充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的高速處理與計(jì)算能力。也大大降低了交通信號(hào)設(shè)備的改造費(fèi)用，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，交通流的通暢、車(chē)輛排隊(duì)時(shí)間的縮短能有效地減少汽車(chē)尾氣的排放量，更能適應(yīng)當(dāng)前全球的低碳經(jīng)濟(jì)計(jì)劃。