智能交通灯系统软件的设计

1、智能交通灯系统软件的设计摘要随着我国经济水平的高速发展, 人民的消费水平不断提高, 在道路上行驶的各种机动车辆不断增多, 这给城市交通带来了巨大压力。传统的单交叉口交通信号控制一般采用定时控制方案, 这种方案最主要的缺点在于, 当车流量变化较大时, 时常会因为放行不合理导致交通阻塞。为此, 研制一套根据车流量自动控制交通灯时长的智能交通控制系统是很有意义的。 本文从整个城市的交通出发，结合程序设计思想建立了适于计算机仿真区域控制的路网模型。从系统的角度阐述了未来交通中保存交叉口定时相位控制的必要性，并以面向对象仿真技术刻画交叉口交通灯信号控制；在分析车辆在路网中的行为特征的基础上，提出了二级驱

2、动仿真方案，使得车辆在路网中的行为得以合理的抽象；以JBuilder9.0为开发环境，实现仿真软件的内核。系统设计和实现的最大特色在于：设计开发的系统内核将为应用层提供一个稳定的且易于扩展的仿真平台。并且提出了一套适用于所有时间段, 适用于所有交通路口的红、绿灯配时自动调节方案, 该方案能根据自动获取的车流量数据通过分析和处理, 获取最优化的配时比例和周期。对改善城市交通拥堵的现状具有一定的实用价值。关键词：交通灯控制，智能交通系统，两级驱动，仿真AbstractWith the rapid development of the economy in our nation, peoples s

3、tandards of consumption raised remarkably, the vehicles on the roads grows more and more, that brings huge pressure to the cities transportation. Traditionally, timing control is adopted in the single-crossing control of traffic signals. The disadvantage of this scheme is that traffic jams are frequ

4、ently caused by unreasonable through. So it is very important to develop a system, which can control the traffic effectively by the traffic flow.In this paper, a digital image technology used for Intelligent Transportation System (ITS) is discussed in details, including vehicle measurement, vehicle

5、flow statistic subsystem, signal control subsystem and taking image subsystem violating the regulations. An automatic control scheme is proposed, which can be applied for any time period and any crossing. It has a significant value for the improvement of the status of the city transportation.Keyword

6、s: traffic signal lamp control, Intelligent Transportation System, Two-Level Driving, Simulation目 录1 绪 论11.1 引言11.2 城市交通灯信号控制系统仿真概述21.3 交通信号控制系统21.3.1 城市交通信号控制的基本概念21.3.2 信号灯控制形式32 仿真建模52.1 车辆行为分析52.1.1车辆产生和消亡模型52.1.2 更换车道62.1.3 跟车模型72.2 两级驱动建模72.2.1 路段类型驱动72.2.2 路段决策位置驱动92.2.3 两个驱动级别综合103 智能交通灯控制原理

7、123.1 控制模式123.1.1 自动绿灯时长方案133.2.2 固定周期方案133.3 计算机仿真144 仿真软件界面说明165 结论和展望17参考文献18191 绪 论1.1 引言随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快，如何解决城市交通问题已经成为城市可持续发展的一个重要课题，城市道路交通管理工作也面临着严峻的挑战。1995年的北京宣言：中国城市交通发展战略为中国城市交通的发展指明了方向：交通的目的是实现人和物的移动，而不是车辆的移动1。而这样的战略目标只有通过政策法规和严格的管理才有可能实现。当前，交通道路及设施需求长期持续增长，交通供给一直短缺，供需矛盾突出；受财力制约，交通基

8、础设施的建设速度难以适应交通需求增长的要求；汽车进人家庭，使得本来就紧张的城市交通面临着更大的困难；由于城市人口，特别是流动人口急剧膨胀，使交通出行量大幅度增长；城市居民出行方式结构不合理，公共交通呈萎缩状态；机动车大幅度增长，与非机动车混行，加剧了城市交通的紧张；城市交通的综合治理有待于进一步加强；交通环境问题日趋严重。交通基础设施供应严重不足，不能满足交通发展的需求随着车辆保有量的高速增长，道路负荷增加，尤其在发展较快的城市交通基础设施，包括汽车及自行车行驶的道路、人行道、人行横道等都严重不足。以北京市为例，机动车已于2003 年8 月初突破了200 万辆，预测到2010 年，这个数字将有

9、可能达到380 万，其中家用轿车为280 万，平均每个家庭拥有汽车0.53 辆，而2015 年机动车保有量将达到500万600万辆之间，虽然与发达国家同等规模的城市相比机动车总量少得多，但高峰时其机动车的平均时速只有十几公里，交通拥堵现象十分严重，给居民出行带来了极大不便 。交通管理水平低，交通需求管理不善随着经济的发展，我国交通拥堵的频率和时间明显增加，导致车辆运动速度降低，加速、减速、怠速频繁，运行工况恶化。研究调查表明，北京与广州市区的平均车速仅在23km/h 左右，机动车低速运行时间加长；而在早晚的高峰期，北京市区道路平均车速不足20km/h。城市交通网络复杂城市网络很复杂，交通的运行

10、很复杂，产生交通问题的因素也很复杂，相应制定的城市交通管理方案往往由多个管理策略、管理措施组合而成，任何一个建设或管理措施的实施都会引起整个城市路网上交通运行情况的改变。如将一条路的某个路段改为单行道或单双号通行、将交叉口的类型改变（无控制改为信号控制）、将某路段改为公交专用道、打通某条路或拓宽某条路等，都会引起整个城市80%90%以上的主要道路交通流量和车速的改变。1.2 城市交通灯信号控制系统仿真概述交通仿真是智能交通的一个研究领域，交通仿真软件对推动交通理论的成熟和发展起着重要作用2。理论研究通常以一定的假设为前提，这些假设条件在虚拟的软件上可以任意设置，并能很快观测到假设条件下的交通系

11、统将体现出的情况，而在真实的交通路网上，作用于环境的假设条件的实现非常难，要获得控制方案的效果，需要花费很长的时间，这给交通理论的研究造成了严重的阻碍。关于交通理论有很多，交叉口交通灯信号控制交叉口在城市路网中不可或缺，传统的信号控制在未来城市智能交通控制中的角色仍然具有不可替代的部分3。平面交叉口是道路通行能力的瓶颈，也是交通阻塞及事故的多发地，对交叉口施行科学的管理与控制是交通控制工程的重要课题，因此，城市交叉口信号控制系统仿真软件的开发是智能交通基础研究必不可少的环节。随着电子、通讯和计算机技术的发展及交通车辆的管理规范，我们对城市各种交通信息的获取将更精确，系统的优化实时准确性将更高，

12、对交叉口信号控制的优化仿真也能更准确。1.3 交通信号控制系统城市道路交通信号控制是现代城市交通管理的一个极其重要的方面，其管理与控制的优劣将直接影响城市道路交通拥堵或疏通的效果4。然而城市主干道交通畅通化又是道路管理的重心。因此搞好城市干道交通信号控制是城市交通畅通化措施的重点。与此同时，还要考虑到信号控制系统与其他系统的整合，使系统具有可扩展性、开放性，最大限度的发挥交通控制系统的作用。1.3.1 城市交通信号控制的基本概念交通信号控制是利用交通信号，对道路上运行的车辆和行人进行指挥和疏导。所谓交通信号则是指交通管理部门根据国家有关法律规定，在道路上向车辆和行人发出通行、停止或停靠的具有法

13、律效力的信息。交通信号自动控制是交通控制的重要组成部分，是交通管理科学化的一种有效手段。交通信号控制的基本参数包括：周期、相位、绿信比(相位绿信比，或交通流绿信比)。周期周期是指信号灯的红绿黄灯轮流显示一次所需要的时间，也即三色灯显示时间之和，是信号交通的关键控制参数。一般信号灯的最短周期不少于36 秒，否则就不能保证几个方向的车辆顺利通过交叉口，最长周期一般不超过120 秒，否则，可能引起等待司机的烦躁或误认为灯色控制已经失灵。相位相位是对于一个路口多方向交通流而言，一个交通流方向(一个绿灯信号)称为一相。一组互不冲突的交通流即可构成为一个相位。或者说相位信号是指一个信号周期内的信号控制状态

14、，表示在道路交叉口给予某些方向的车辆或行人以通行权的时序。而相位差则是相邻路口同一相位起始时间之差。例如一条东西走向的大街上有两个相邻的交叉路口，交通信号周期相等，它们同一相位(例如东西直行绿灯)起始时间之差就是该两路口东西直行的相位差。绿信比绿信比是一个相位信号有效绿灯时间长度与周期之比。设绿灯时间为G，周期长度为，则绿信比g为:g=G/绿信比的大小对于疏散交通流和减少路口总等待时间有着举足轻重的作用。通过合理地分配各车流方向的绿灯时间(绿信比)，可使各方向上阻车次数、等待时间减至最少。1.3.2 信号灯控制形式信号灯控制的方式分为三种：定时控制、车辆感应式控制、优化控制5。定时控制：根据交

15、叉路口一定时间的交通t 预先确定所有的控制参数，即周期、相位、绿信比，人为设置方案(配时参数)。在定时控制中，又可以分为定周期控制与变周期控制6。在定周期控制中，信号控制系统只能执行一种配时方案，信号灯一天24 小时按照相同的周期执行同一方案。在变周期控制中，24 小时分成多个时间段，每一个时间段执行不同的方案。由交通警察根据当时交通实况编制方案表的切换时间，或每天由时钟自动选择、切换。这种控制方式的优点在于：实时性好，但方案的好坏取决于系统管理者事先的判断能力。车辆感应式控制：根据交通路口的交通量需求变换信号灯色，没有固定的周期和绿信比。车辆感应控制使用感应式控制机，通过埋设和悬挂在交叉路口

16、的车辆检测器获得车辆信息，完成信号变换。这种控制分为半感应控制和全感应控制7。半感应控制方式：主干道一直开绿灯，副干道一直开红灯。副干道有车辆要通过时，车辆检测器发出信息，副干道的红灯变为绿灯，主干道相应变为红灯，副干道车辆通过后，红灯恢复原状态。这种控制方式的缺点在于：副干道有连续车辆通过时，易造成主干道车辆阻塞。全感应控制方式：四个方向上都设置车辆检测器，一般主干道经常绿灯，副干道经常红灯，当副干道有车而主干道无车时，副干道才变为绿灯，主干道变为红灯。副干道车辆通过交通路口后，副干道恢复红灯，主干道恢复绿灯。这种控制方式的缺点是：当主干道连续通车时，易造成副干道车辆阻塞。优化控制：系统根据

17、检测器送来的信息，实时产生出对某种性能指标来说是最佳的配时方案，付诸实施。各个参数随着变化的交通量自动调节8。这种控制方式是由于计算机技术和通信技术发展到一定的水平而产生的控制方式。(a)南直行及向左转，东部和北部向右转 (b)西直行及向左转，东部和北部右转(a)北直行及向左转，西部和南部向右转 (b)东直行及向左转，西部和北部右转图1.1 路口行驶模型这种控制方式的交通信号机将检测到的交通数据实时地通过通信网传至上位机，上位机根据路网上交通量的变化情况，不断调整配时方案。通过这种控制方式，容易实现交叉路网的统一调度和管理，上位机同时控制一个城市区域的数个或数十个路口的信号机，实现区域中交叉口

18、之间的统一协调管理，提高路网的运行效率。2 仿真建模2.1 车辆行为分析2.1.1车辆产生和消亡模型在现实生活中不存在车辆的消亡，但是在计算机仿真中，确实存在车辆的消亡，当车辆达到目的地，就意味着车辆离开了仿真系统，在仿真系统中消亡了。仿真系统中，车辆产生地点是仿真区域的入口路段入口点，车辆的消亡地点是仿真区域的出口路段出口点。车辆产生和消亡的地点的选择是服从一定的统计概率分布的，分布情况源于路网中实际的OD需求。OD需求表现为时间和空间上的需求：时间上的需求体现在某一车辆在第几个时间片到来时进入仿真区域；空间上的需求表现在车辆在某个时间片上将进入仿真区域的哪个入口点。对现有系统采集数据时，通

19、常是统计多个仿真步长内到达出口点的数目，这个周期叫做检测周期，检测周期内，车辆的到达服从平均分布。假设仿真步长为1秒，检测步长为5秒。那么从仿真时钟启动开始，每5个仿真步长作为一个统计周期，计算统计周期内车辆的到达率。根据当前仿真时钟步数，确定当前步数所在的检测周期，确定检测周期内每个仿真周期内车辆到达的数目。假设当前的仿真步数为，检测周期为，当前步长所在的检测步数为，检测周期内进入仿真区域的统计车辆数为，仿真周到达的数目为，则有：如果仿真步数内有车辆到达仿真区域，那么接下来就需确定车辆的入口点。车辆的产生时点和消亡地点的流程图如图2.1所示。图2.1 车辆的产生时点和消亡地点的流程图2.1.

20、2 更换车道车辆在路段上行走，除临近交叉口的部分外，如果路段由多个车道组成，那么车辆可以在任何一个车道上行走。当路段上交通负荷小，车辆不受前后车辆影响的情况下，驾驶员对车道的选择是基于偏好的。但是如果交通负荷重，车辆受前后车辆影响大时，车辆将寻找交通负荷小的相邻车道，当相邻车道上出现合适空隙时候，车辆就进入相邻车道上行走。从微观上接近真实情况的角度来看，从原始车道切换到目标车道需要一定的时间，车辆切换的轨迹是弧形的。图2.2是微观车辆切换车道的时空图，车辆经过一段时间后切换到目标车道，在x轴上和y轴上都发生了位移。对弧形轨迹的控制相对比较困难耗时。这里采用的处理方式是，在车辆检测到存在目标可行

21、车道时，车辆在直接进入目标车道。图2.3是直接进入目标车道的示意图。 图2.2 围观车辆切换车道示意图 图2.3 简化的切换车道示意图2.1.3 跟车模型简化前提，车辆总是希望在最短时间内到达交叉口。假设路网上行走的车辆的性能，尺寸都相同，并且车辆的最大速度都大于所有路段的限速，驾驶员的期望速度等于路段的限速。对真实车辆来说，为了省油，一般驾驶员不会选择不停的加速和减速,而是希望尽量保持匀速行驶。如果可能，车辆一般以期望速度行驶。从仿真角度来说，也不希望每次确定当前仿真步长相对于车辆的速度。可以采用这样的措施，当检测到车辆处于跟车行驶时，确定车辆采取的偏好跟车速度，并计算需要的仿真步长数目，初

22、始化一个计数器count，使其等于仿真步长数。如果没有其他外界干扰的情况下，接下来的每个仿真步长都采用此策略，并将count减1，直到count等于0。图2.4为跟车模型决策图。图2.4 跟车模型决策路程图2.2 两级驱动建模2.2.1 路段类型驱动在路网不同的路段上，车辆表现出不同的行为特征。车辆进入路网后，车辆的行为主要有：跟车行驶、紧急跟车行驶、自由行驶及更换车。为了对车辆在路段中的行为进行较好仿真，必须深入了解驾驶员做出决策的原因。（1）入口点引发的驾驶员行为车辆进入路网入口路段，其行驶方向和路段是固定的，不会涉及到下一阶段路段的选择问题。（2）出口点引发的驾驶员行为车辆进入路网的出口

23、路段，行驶方向和路段是固定的，对下一个阶段路径的选择问题将由外部系统接受处理。（3）交叉口红绿灯的控制引发的交通行为在接近交叉口入口路段约100米内，交通规则一般不允许超车及更换车道，车辆只能存在跟驰行为。绿灯开始后，排队的车辆依次通过交叉口，交叉口出口路段起点开始的100米内也不会出现更换车道的现象。（4）路段中部引发的驾驶员行为路段的中部不用考虑车道的转向问题，驾驶员想要的是运行时间最短，在这个阶段会出现更换车道的问题。（5）临近交叉口处200米到100之间车辆需要确定到达目的地的下一路段，这时须考虑车道的转向问题。留在原来的车道，还是更换车道，这时可能出现目标车道上的空隙很小但也必须更换

24、的情况。可见车辆在路网中行驶的主要决策点，也称控制点有：入口点、出口点、连叉口节点的路段起点100米内、离终点200至100米内、离终点100米内。点分布在仿真区域的不同路段，路段类别标示：Sect0：仿真区域入口路段；Sect1：仿真区域出口路段；Sect2：连接路段，连接两个交叉口之间的路段；Sect3：交叉口内部路段。便于描述，以下时对控制点的编号。控制点编号（CS：control section）：PS0：入口路段入口点；PS1：出口路段出口点；PS2：路段的其余部分；PS3：交叉口进口路段终点前200米到100米之间的距离；PS4：交叉口进口路段终点前100米到终点的距离；PS5：交

25、叉口内部路段；PS6：交叉口出口路段起点到起点前100米的距离。根据上面的分析，下面分别对各种类型路段进行局域决策划分。(1)仿真区域入口路段这是车辆产生的起点路段。当车辆在产生时，除了指定其入口起始路段外，还必须具体为车辆指定一个入口车道，划分情况如图2.5所示。图2.5仿真区域入口路段控制区域划分(2)出口路段控制区域划分划分情况如图2.6所示。图2.6仿真区域出口路段控制区域划分(3)连接路段（连接两个交叉口之间的路段）划分情况如图2.7所示。图2.7仿真区域连接路段控制区域划分车辆进入路段后，由于绿灯放行时下游交通处于疏散状态，开始的一段时间内车辆处于跟车行驶状态；一段路程后，车辆开始

26、疏散，也就是在ps2决策路段上行走时出现更换车道的现象；当车辆临近交叉口一段距离时，即处于ps3决策区间时，需选择下一路段，根据下一路段来确定车辆应处于当前路段的哪个车道，如果不是车辆所在的车道，则需强制更换车道；进入ps4，车辆将不再更换车道。(4)交叉口内部路段进入交叉口后，车辆按照事先设定的交叉口路段跟车行驶，直到进入目标车道。在该路段上，需要处理的是跟车轨迹，不用考虑更换车道的问题。2.2.2 路段决策位置驱动PS0：入口路段的入口点在此决策点，将产生运行车辆的模型：选择将要进入的区域入口路段的入口车道，并按照概率表随机选择一个仿真区域出口路段，车辆从此刻开始进入仿真区域容器，同时也进

27、入所选择入口路段的车道容器。PS1：出口路段的出口点；将使用车辆消亡模型：当位于仿真区域路网的出口路段的出口点时，在本仿真周期内车辆将离开仿真区域，本周期末将从仿真区域容器中删除，并从所在出口路段的车道容器中删除。PS2：路段的其余部分在此路段内，将综合使用跟车模型和自由更换车道模型。一般来说，这个区域的长度比较大：入口路段的入口点到临近交叉口前200米的范围内，中间路段除PS3和PS4的部分。PS3：交叉口进口路段终点前200米到100米之间的距离由于前方路面将接近交叉口，将不允许更换车道，车辆需做一些准备工作：确定下一路段，根据将要进入的下一路段确定需更换的目标车道，检测更换的可能性，将车

28、辆更换到目标车道上去。PS4：交叉口进口路段终点前100米到终点的距离受交通灯启动的控制，在临近交叉口处，车辆将运行临近交叉口模型，后面车辆将采取跟车行驶模型。对临近交叉口的第一辆车，需确定将在本仿真周期通过停车线进入交叉口，还是在停车处等待绿灯。对将进入交叉口的车辆，需要根据下一路段各车道自由度选择下一车道，以此确定将进入的交叉口内部路段。PS5：交叉口内部路段交叉口内部通常距离比较短，空间紧张，车辆在这个路段内的行为比较简单，不会出现更换车道的情况，采用跟驰模型即可，车辆轨迹的控制比较复杂。PS6：交叉口出口路段起点到起点前100米的距离受交通灯信号的控制，绿灯到来时，红灯时间内形成的车队

29、将消散，进入交叉口出口路段。这个区域相当于消散缓冲区域，车辆在这个区域内运行跟驰模型。2.2.3 两个驱动级别综合车辆轨迹驱动是依靠仿真时钟（步长）推动的。在每个仿真步长开始时，检测车辆的环境参数，以此确定车辆在这个仿真步长内的速度，进而确定车辆在本步长内将要到达的位置。当对车辆的一切工作完成后，车辆的仿真步数向前推动一个。车辆在不同路段的不同区域有不同的行为；以此为依据，提出两级驱动法驱动：第一级驱动为路段类型驱动，第二级为路段决策位置驱动；图2.8为两级驱动法主流程图。仿真步长开始时，即检测车辆位置所在的路段类别，后检测车辆位置属于路段上的那么决策区间。图2.8 车辆仿真两级驱动主流程图3

30、 智能交通灯控制原理3.1 控制模式采用常用的四相位方式放行，在第一相位允许东西方向直行车辆通行，第二相位允许东西方向左转车辆通行，第三相位南北方向直行车辆获通行权， 第四相位南北方向左转车辆通行。四个相位顺序循环切换，交通灯之间采用短时黄进行缓冲警告。对于右转车流, 由于不与其他车流发生冲突，因此只需要与横穿马路的人流和自行车流分时通过即可，在这里不予讨论，也不必埋设传感器统计车流量。图3.1 交叉路口车流示意图系统采用根据传感器获得的等待放行车辆数适时控制放行时间的自动周期自动交通灯时长比例的方法和固定周期自动调节交通灯时长比例两种方法相结合， 在各方向车辆数比较均衡的交通低峰时段采用自动

31、周期，在某方向或几个方向出现交通高峰时采用固定周期自动调节交通灯时长比例方式。两种方式判断的标准是是否出现两个或更多方向的排队车辆占满计数区， 即如果出现两个方向的车辆排队长度超过100m即使用第二种控制方式，否则使用第一种方式。不管采用哪种方式，系统都要设定一个最短绿灯时长和最大绿灯时长。设定最短绿灯时长的目的是为了保证每一条道路都不会因为车流量过小而不给通行时间，设定原则是能让少量车辆能安全通过路口而不影响交通安全， 一般取。最大时长的设定是为了不让某方向长时间占用通行权，使其他方向的车辆的延误时间增大，对于不太大的单交叉路口，绿灯时间一般不超过60 s, 因此设定。3.1.1 自动绿灯时

32、长方案一般车辆在距路口100 m左右就会根据行驶方向自动进入相应车道, 因此在此假定某时刻每车道的检测区内的车辆数即为该通行方向等待通行的车辆数。由于远侧检测器执行加操作, 即每通过一辆, 车辆数加一, 而近侧检测器执行减操作, 即每通过一辆, 车辆数减一, 因此不管交通灯处于红灯期间还是绿灯期间, 检测区都能实时提供等待通行车辆的数据。本系统的方案是在绿灯期间, 当等待通行车辆数降低到某一个数N 时, 即可自动关闭, 下一项开始通行, 这个最小车辆数称为留存数。应该注意, 每一相通行车辆有两个方向, 设定的留存数N 要求两个方向的车辆数都小于这个数。对留存数N, 可以根据平均车辆延误时间进行

33、优化。使用MATLAB编制了仿真程序, 以12000 s为一个仿真周期, 对每一个N 值进行10次计算, 得到的平均车辆延误时间求平均值, 结果列于表3.1。可以看出, 取N = 6时, 平均车辆延误时间最小。表3.1 不同留存数对应的平均车辆延误时间 s/辆 N 3 4 5 6 7 8 9 10平均车辆延误时间 62.50 57.12 52.08 48.67 51.51 53.83 53.79 58.523.2.2 固定周期方案自动绿灯时长方案能够根据需要通行的车辆数和车辆达到的情况自动调节绿灯时长, 但存在一个问题,就是在几个方向同时出现交通高峰时会造成其他方向的车辆连续长时间的等待, 从

34、而增加车辆延误时间9。据此, 对两个以上的相出现交通高峰时, 采用固定交通灯周期, 自动调节时长比例的方案。两种方案区分的标准是看是否有两个以上的等待通行车辆数占满检测区。如果没有则自动执行第一种方案, 如果有则选择第二种方案。以每辆车平均占用3 m车道长度, 则100 m检测区能容纳33辆车。在一个周期开始, 对上一周期中每一相绿灯前的车辆数进行判断, 有两个以上方向的等待车辆数超过33, 则选择固定周期方案。设、和分别是每一相两个方向等待通行车辆数的最大值, 则本周期每一相的绿灯时长为:这里, T 是设定的周期, 取为120 s。3.3 计算机仿真交通灯方案的优劣以平均车辆延误时间为依据,

35、 据此, 使用MATLAB 软件编制了仿真程序(如图3.2) , 对提出的方案进行了计算机仿真。设定车辆到达速率最大为0.4辆/ s, 而离开路口的速率平均为1辆/ s, 在一个交通灯周期内, 各方向到达检测区的速率恒定, 该速率使用随机数产生。总车辆延误时间为每辆车在相应车道等待时间的总和, 而通行的总车辆数为每相两个方向在绿灯时经过路口的车辆数之和, 平均车辆延误时间为总延误时间与通行车辆总数之比。图3.2 仿真程序流程图仿真时间为12000 s, 将车流量情况分为轻、中和重三种情形, 这三种情形车辆到达速率分别为小于0. 2辆/ s、0. 3辆/ s和0. 4辆/ s, 每种情形共进行6

36、次仿真, 获得的平均车辆延误时间取平均值, 结果见表3.2。表3.2 各种车流量情况下的平均车辆延误时间s/辆仿真结果与文献 3以及文献 7比较可以看出, 在此采用的方案与传统固定配时方案以及采用模糊算法或遗传算法与模糊退火相结合的优化算法相比, 车辆的平均延误时间均有较大幅度的减小, 这说明该方案是一种更佳的交通灯配时方案。4 仿真软件界面说明仿真软件界面的设计分为三个区域：实时仿真环境显示区域，控制参数设置区域，动态交通信息显示区域。图为仿真界面设计图。控制参数设置区域用于仿真参数的设置、启动仿真线程和设置仿真环境浏览模式。仿真查看模式分为两类：单个交叉口的车辆运行情况，跟踪某辆车的运行情况。动态交通信息显示区域，将不同流量模式