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基于模糊神经网络的城市高速公路入口匝道控制算法

陈德望 王飞跃 陈龙

陈德望, 王飞跃, 陈龙. 基于模糊神经网络的城市高速公路入口匝道控制算法[J]. 交通运输工程学报, 2003, 3(2): 100-105.
引用本文: 陈德望, 王飞跃, 陈龙. 基于模糊神经网络的城市高速公路入口匝道控制算法[J]. 交通运输工程学报, 2003, 3(2): 100-105.
CHEN De-wang, WANG Fei-yue, CHEN Long. Freeway ramp control algorithm based on neurofuzzy networks[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2003, 3(2): 100-105.
Citation: CHEN De-wang, WANG Fei-yue, CHEN Long. Freeway ramp control algorithm based on neurofuzzy networks[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2003, 3(2): 100-105.

基于模糊神经网络的城市高速公路入口匝道控制算法

基金项目: 

国家杰出青年基金项目 60125310

详细信息
    作者简介:

    陈德望(1976-), 男, 安徽南陵人, 博士生, 从事智能控制与智能交通系统研究

  • 中图分类号: U491.51

Freeway ramp control algorithm based on neurofuzzy networks

More Information
  • 摘要: 建立了高速公路入口匝道控制的数学模型, 把模糊控制和神经网络算法结合起来实现入口匝道的智能控制。仿真结果表明, 该算法在各种交通模式下都是有效的, 能够在维持一个理想主线交通流密度的同时, 保持入口排队长度尽可能短; 在抑制交通流密度波动和入口排队长度方面比定时控制和ALINEA算法更有效。

     

  • 图  1  高速公路入口匝道

    Figure  1.  Freeway ramp

    图  2  入口匝道控制模型

    Figure  2.  Control model for freeway ramp

    图  3  入口匝道模糊神经网络控制算法结构

    Figure  3.  Structure of neurofuzzy algorithm

    图  4  模糊神经网络

    Figure  4.  Neurofuzzy network

    图  5  上游交通流和入口匝道交通量需求曲线

    Figure  5.  Curves of upstream and ramp traffic demand

    图  6  三种交通控制下的入口匝道调节率曲线

    Figure  6.  Ramp metering curves under three control methods

    图  7  三种交通控制下的主线交通流密度曲线

    Figure  7.  Density curves under three control methods

    图  8  三种交通控制下的匝道排队长度曲线

    Figure  8.  Ramp queue curves under three control methods

    图  9  上游流量和入口匝道流量曲线

    Figure  9.  Curves of upstream and ramp traffic demand

    图  10  三种交通控制下入口匝道调节率曲线

    Figure  10.  Ramp metering curves under three traffic control methods

    图  11  三种交通控制下主线交通流密度曲线

    Figure  11.  Density curves under three traffic control methods

    图  12  三种交通控制下入口匝道排队长度曲线

    Figure  12.  Ramp queue curves under three traffic control methods

    图  13  上游流量需求与入口匝道需求曲线

    Figure  13.  Demand curves of upstream mainline and ramp

    图  14  三种交通控制下入口匝道调节率曲线

    Figure  14.  Ramp metering curves under three control methods

    图  15  5三种交通控制下主线交通流密度曲线Fig.15 Density curves under three control methods

    图  16  6三种交通控制下入口匝道排队长度曲线Fig.16 Ramp queue curves under three control methods

    表  1  入口匝道控制模糊规则

    Table  1.   Fuzzy rules for ramp metering

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  • [1] Fenton F. IVHS/AHS: Driving into the future[J]. IEEE Control Systems, 1994: 13-15.
    [2] 陈德望. 城市高速道路交通控制方法研究的回顾与展望[J]. 信息与控制, 2002, 31(4): 341-345. doi: 10.3969/j.issn.1002-0411.2002.04.011

    CHEN De-wang. The overview of urban freeway traffic control on its prospect[J]. Journal of Information and Control, 2002, 31(4): 341-345. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1002-0411.2002.04.011
    [3] Papageorgiou M, Hadj-Salem H, Blosseville J-M. ALINEA: a local feedback control law for on-ramp metering[J]. Transportation Research Record 1320, 1991: 58-64.
    [4] Robinson J, DeoctorM. Ramp metering status in North America: final report[R]. Office of Traffic Operations, Federal Highway Administration, U.S. Department of Transportation, Washington, D.C., 1989.
    [5] Chen L, May A. Freeway ramp control using fuzzy set theory for inexact reasoning[J]. Transportation Research-A, 1990, 24A(1): 15-25.
    [6] Zhang HM, Stephen G R. Freeway ramp metering using artifical neural network[J]. Transportation Research-C, 1997, 5 (5): 273-286. doi: 10.1016/S0968-090X(97)00019-3
    [7] 赵振宇, 徐用懋. 模糊理论和神经网络的基础与应用[M]. 北京: 清华大学出版社, 1997.25-27.
    [8] Wang F Y, Kim H M. Implementing adaptive fuzzy logic controllers with neural networks: a design paradigm[J]. Journal of Intelligent and Fuzzy Systems, 1995, 1(3): 165-180.
    [9] 宫晓燕, 汤淑明. 基于非参数回归的单点短时交通流预测算法[J]. 中国公路学报, 2003, 16(1): 82-87. https://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10614-1015711959.htm

    GONG Xiao-yan, TANG Shu-ming. Integrated traffic flow forecasting and traffic incident detection algorithm based on non-parametric regression[J]. China Journal of Highway and Transport, 2003, 16(1): 82-87. (in Chinese) https://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10614-1015711959.htm
    [10] CHEN De-wang, GONGXiao-yan. ZHENG Chang-qing. A wire-less traffic information collection system in Beijing urban freeways[A]. Proc. of the 5rd IEEE International Conference on ITS[C]. Singapore, Sept., 2002.190-195.
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出版历程
  • 收稿日期:  2002-11-27
  • 刊出日期:  2003-06-25

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