或缓和交通拥挤状况,大大提高交通运输的运行效率,还可以减少交通事故,
增加交通安全,降低污染程度,节省能源消耗,本文就是通过对交叉路口交
通信号的智能控制,达到优化路口交通流的目的
进入 20 世纪 70 年代,随着计算机技术和自动控制技术的发展,以及交
通流理论的不断完善,交通运输组织与优化理论和技术水平不断提高,控制
手段越来越先进,形成了一批商水平有实效的城市道路交通控制系统。早在
1977 年,Pappis 等人就将模糊控制运用到交通控制上,通过建立规则库或
是专家系统对各种交通状况进行模糊控制,并取得了很好的效果。近年来,
欧美日本等相继建立了智能交通控制系统。在这些系统中,大部分都在路口
附近安装磁性环路检测器,还使用了新型检测器等技术和设备。这些现代化
设备技术加上控制理论和现代化科学管理技术,使得交通控制系统日益完
善。随着一些研究控制理论的学者投身到交通控制的研究中,在交通信号控
制领域提出了一些新方法、新思路。如静态多段配时控制、准动态多段配时
控制、最优控制、大系统递阶控制、模糊控制、神经网络控制,网络路由控
制等。模糊交通控制已经成为了交通信号控制的主流方向之一。国内外很多
学者都进行了此类研究。
交通系统作为一个时变的、具有随机性的复杂系统,传统的人为设定多
种方案或是建立各种预测模型均比较困难。城市交通控制研究的起源比较
早。1868年,英国伦敦燃汽信号灯的问世,标志着城市交通控制的开始。1913
年,在美国俄亥俄州的Cleveland市出现了世界上最早的交通信号控制。1926
年美国的芝加哥市采用了交通灯控制方案,每个交叉口设有唯一的交通灯,
适用于单一的交通流。从此,交通控制技术和相关的控制算法得到了发展和
改善,提高了交通控制的安全性、有效性,并减少了对环境的影响。
虽然模糊控制能有效处理模糊信息,但是产生的规则比较粗糙,利用规
则表查表进行控制,运算速度虽然比较快,但没有自学习功能。而且这些研
究有些以相序固定为前提。不能保证相序与实际交通流状况的一致性,影响
了绿灯时间的利用率。有些研究则提出了可变相序的模糊控制方法,提高了
绿灯时间的利用率,弥补了相序固定的缺点,但同时也存在一些不足。例如
目前应用比较好的交通系统: SCOOT(经典交通系统),他们都是主要采用统
计模型和经典算法。但城市交通系统是一个复杂的、随机性很强的巨型系统,
要想建立实用性较强的数学模型是十分困难。利用模糊控制智能控制技术进
行交叉口信号灯控制能取得比定时控制与感应控制更好的效果,是今后单交
叉路口信号灯控制的主要研究方向。
5