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区域交通流协调控制方法

梁超 范炳全 韩印

梁超, 范炳全, 韩印. 区域交通流协调控制方法[J]. 交通运输工程学报, 2011, 11(3): 112-117. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.03.019
引用本文: 梁超, 范炳全, 韩印. 区域交通流协调控制方法[J]. 交通运输工程学报, 2011, 11(3): 112-117. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.03.019
LIANG Chao, FAN Bing-quan, HAN Yin. Coordination control method of regional traffic flow[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2011, 11(3): 112-117. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.03.019
Citation: LIANG Chao, FAN Bing-quan, HAN Yin. Coordination control method of regional traffic flow[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2011, 11(3): 112-117. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.03.019

区域交通流协调控制方法

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.03.019
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51008196

上海市重点学科项目 S30504

上海市科委重点科技攻关项目 10dz1510700

详细信息
    作者简介:

    梁超(1966-), 男, 浙江台州人, 上海理工大学管理学博士研究生, 从事智能交通系统研究

    范炳全(1942-), 男, 江苏丹阳人, 上海理工大学教授

  • 中图分类号: U491.112

Coordination control method of regional traffic flow

More Information
  • 摘要: 根据Agent技术和模糊控制方法, 提出了区域交通流协调控制方法。以路段拥挤度和绿灯持续时间为输入变量, 以绿灯修正延长时间为输出变量, 确定了变量数据的获取方式以及变量之间的对应关系, 设计了协调控制器。根据下游交叉口配时的不同方案, 制定了不同的模糊控制规则, 修正了控制策略, 并运用MATLAB进行仿真。仿真结果表明: 采用Agent技术和模糊控制方法后, 平均总延误为127.431 s·km-1, 下降了约9.9%;路段平均流量密度为18.828 veh·km-1; 路段平均流量为9 597 veh·h-1; 平均车速为17.798 km·h-1, 提高了约6.3%。可见, 路网密度明显降低, 交通状况明显改善。

     

  • 图  1  协调控制流程

    Figure  1.  Coordination control flow

    图  2  绿灯时模糊规则仿真

    Figure  2.  Simulation of fuzzy rule in green time

    图  3  红灯时模糊规则仿真

    Figure  3.  Simulation of fuzzy rule in red time

    表  1  路段拥挤度参数值

    Table  1.   Parameter values of road congestion degrees

    参数 Z VS S M L VL
    σ1 0.11 0.12 0.11 0.11 0.09 0.10
    a1 0.00 0.17 0.37 0.58 0.80 1.00
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    表  2  绿灯持续时间参数值

    Table  2.   Parameter values in green light duration

    参数 VS S M L VL
    σ2 0.136 0.100 0.120 0.100 0.100
    a2 0.000 0.250 0.500 0.750 1.000
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    表  3  绿灯修正延长时间参数值

    Table  3.   Parameter values of correction prolong times for green light

    参数 Z VS S M L VL
    σ3 0.95 0.96 0.96 0.95 0.95 0.85
    a3 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00
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    表  4  绿灯时模糊规则

    Table  4.   Fuzzy rules in green time

    T X
    Z VS S M L VL
    VS Z Z VS VS S M
    S Z Z VS VS S M
    M Z Z VS S S M
    L Z Z S S M M
    VL Z VS S M M L
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    表  5  红灯时模糊规则制定

    Table  5.   Fuzzy rule in red time

    T X
    Z VS S M L VL
    VS Z Z VS S S M
    S Z Z S S M M
    M Z VS S M M L
    L Z VS S M L L
    VL Z Z M L L VL
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    表  6  仿真结果

    Table  6.   Simulation result

    指标 小汽车 货车 公交车 总体
    均值 标准差 均值 标准差 均值 标准差 均值 标准差
    延误/(s·km-1) 定时控制 139.771 6.347 152.951 8.493 174.329 9.119 141.355 6.443
    模糊控制 125.739 4.395 142.773 6.633 159.364 3.411 127.431 4.353
    密度/(veh·km-1) 定时控制 17.264 0.783 1.007 19.054
    模糊控制 17.062 0.759 1.007 18.828
    流量/(veh·h-1) 定时控制 9 057 398 295 9750
    模糊控制 8 917 392 288 9597
    行程车速/(km·h-1) 定时控制 16.815 0.489 14.951 0.519 14.922 0.544 16.666 0.488
    模糊控制 17.979 0.357 15.606 0.428 15.889 0.237 17.798 0.346
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    表  7  分析结果

    Table  7.   Analysis result

    评价指标 定时控制 模糊控制
    总路程/km 21 266.4 20 872.7
    总行程时间/h 1 167.2 1 055.4
    停车次数/[次·(veh·km)-1] 2.7 2.6
    停车时间/min 144.7 112.7
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  • 收稿日期:  2011-01-09
  • 刊出日期:  2011-06-25

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