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基于动态模糊控制和模糊决策的交通分配方法

张邻 杜文 宋俊骥 向红艳

张邻, 杜文, 宋俊骥, 向红艳. 基于动态模糊控制和模糊决策的交通分配方法[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(3): 110-117. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.019
引用本文: 张邻, 杜文, 宋俊骥, 向红艳. 基于动态模糊控制和模糊决策的交通分配方法[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(3): 110-117. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.019
ZHANG Lin, DU Wen, SONG Jun-ji, XIANG Hong-yan. Traffic assignment method based on dynamic fuzzy control and fuzzy decision making[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(3): 110-117. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.019
Citation: ZHANG Lin, DU Wen, SONG Jun-ji, XIANG Hong-yan. Traffic assignment method based on dynamic fuzzy control and fuzzy decision making[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(3): 110-117. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.019

基于动态模糊控制和模糊决策的交通分配方法

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.019
基金项目: 

江西省教育厅科学技术研究项目 GJJ10668

详细信息
    作者简介:

    张邻(1973-), 男, 安徽庐江人, 南昌航空大学讲师, 西南交通大学工学博士研究生, 从事区域交通规划研究

    杜文(1943-), 男, 上海人, 西南交通大学教授

  • 中图分类号: U491.123

Traffic assignment method based on dynamic fuzzy control and fuzzy decision making

More Information
    Author Bio:

    ZHANG Lin(1973-), male, lecturer, doctoral student, +86-28-87602441, zagln0@163.com

    DU Wen (1943-), male, professor, +86-28-87602441, Duwen00168@163.com

  • 摘要: 为提高整个路网的运行效率, 建立了一个非线性规划模型, 进一步得出相应的非线性模糊规划模型, 根据相邻交叉口交通流大小和方向的不同, 通过动态模糊控制手段, 采用弹性信号周期和最大隶属度原则, 合理地动态分配交叉口信号相位。驾驶人通过对路径察觉, 获得最小察觉阻抗路径, 并与智能交通系统提供的各路径阻抗进行对比, 选择最大满意度的路径。分析结果表明: 动态模糊控制和模糊决策法与最短路径法的交通流分配结果基本一致, 模糊最优控制使得信号交叉口的控制效用提高50%以上, 且动态模糊控制和模糊决策法更能反映人的行为, 是一种有效的交通控制方法。

     

  • 图  1  简单交通网络

    Figure  1.  Simple traffic network

    图  2  T型交叉口设计相位与相序

    Figure  2.  Design phases and phase sequences of T-intersections

    图  3  交叉口E′设计相位与相序

    Figure  3.  Design phases and phase sequences of intersection E

    表  1  OD对之间的需求和路径

    Table  1.   Traffic demands and paths between origins and destinations

    OD 需求/(veh·h-1) OD对之间的路径
    (A, J) 1 500 1-2-5-10、1-4-7-10、1-4-9-12、3-6-7-10、3-6-9-12、3-8-11-12
    (C, H) 2 000 23-24-3-8、23-4-19-8、23-4-9-14、5-18-19-8、5-18-9-14、5-10-13-14
    (F, A) 2 020 20-23-24、18-21-24、18-19-22
    (I, C) 1 000 16-21-2、16-7-20、12-15-20
    (J, D) 2 500 13-14-17、13-16-19、15-18-19
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    表  2  简单交通路网的静态属性

    Table  2.   Static attributes of simple traffic network

    路段 1、24 2、23 3、22 4、21 5、20 6、19 7、18 8、17 9、16 10、15 11、14 12、13
    长度/km 2.90 3.00 2.88 1.65 4.00 1.94 1.28 3.00 1.97 2.72 3.00 3.20
    容量/(veh·h-1) 2 500 2 500 3 000 4 500 2 500 4 500 4 500 3 000 4 500 2 500 3 000 3 000
    自由流速度/(km·h-1) 20 20 30 50 20 50 50 30 50 20 30 30
    车道数 2 2 2 3 2 3 3 2 3 2 2 2
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    表  3  道路平均速度与流量关系

    Table  3.   Relationship between vehicle average speeds and path flows

    流量比容量 ≤0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 ≥1.3
    平均速度比自由流速度 1 34/35 31/35 24/35 19/35 14/35 9/35 4/35 3/35 2/35 0
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    表  4  交通分配结果

    Table  4.   Results of traffic assignment  veh·h-1

    路段 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
    模糊决策法 1 504 1 016 4 3 544 8 4 1 504 2 044 8 1 504 0 8
    最短路径法 1 504 1 012 4 3 548 4 4 1 508 2 044 8 1 504 0 8
    路段 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
    模糊决策法 8 8 2 564 1 020 4 4 616 4 612 8 3 060 4 2 044 2 048
    最短路径法 8 8 2 564 1 020 4 4 616 4 612 8 3 060 4 2 044 2 048
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    表  5  交叉口停车总延误

    Table  5.   Total delays of vehicle parkings at intersection

    交叉口 B D F I E
    一般非线性规划动态控制/s 8.810 7×107 4.408 6×107 5.545 9×107 3.951 0×105 6.542 9×108
    模糊非线性规划动态控制/s 5.385 8×107 2.694 9×107 3.390 0×107 2.437 9×105 4.359 1×108
    模糊动态规划效用提高/% 63.59 63.59 63.60 62.06 50.10
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  • 收稿日期:  2010-01-06
  • 刊出日期:  2010-06-25

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