基于车流量动态变化的智能交通控制系统课件

基于车流量动态变化的智能交通控制系统

IE"3+2"答辩人：李婷指导教师：杨宏安基于车流量动态变化1团队成员及分工团队成员及分工2目录方案提出背景1现状分析2方案设计3方案总结4目录方案提出背景1现状分析2方案设计3方案总结43问题背景随着经济水平的高速发展,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问题背景随着经济水平的高速发展,在道路上行驶的各种机动车辆4问题分析传统的交通信号灯采用定时控制,这种控制最主要的缺点在于当车流量变化较大时,会因为放行不合理导致交通阻塞问题分析传统的交通信号灯采用定时控制,这种控制最主要的缺点在5方案设计——总体思路开始车流量是否有规律结束实时控制系统按流量调节统计车流量调用算法实时控制结束否是开始车流量是否有规律定时控制系统按流量调节统计车流量调用算法实时控制方案设计——总体思路开始车流量是结束实时控制系统按流量调节统6方案设计——定时控制系统应用条件：对于具有规律性的路口方案：以长期的车流统计与系统相结合，输入固定的时间数值，改变当前所执行的信号灯周期车流统计控制信息方案设计——定时控制系统应用条件：对于具有规律性的路口车7方案剖析——实时控制系统统计车流量在每个车道的远侧和近侧分别埋设压力传感器检测车流量,检测区距离设为100m远侧检测器执行通行车辆数加操作,近侧检测器执行减操作,检测区则能获得该方向等待放行的车辆数方案剖析——实时控制系统统计车流量8方案设计——算法思想模糊控制是将长期观察和统计得出的规律作为控制策略,并将它转化成机器可识别的自然语言,进而实现自动控制

将人对交通指挥策略语言转化为机器语言所描述的控制算法,使得该算法能够模拟人的思维对各个车道的时间分配问题进行系统地分析,从而实现红绿灯时间的可变控制方案设计——算法思想模糊控制是将长期观察和统计得出的规律9方案设计——建立模型Y:当前相位绿灯延时时间X1：当前相位总车辆数计算X2:下一相位总车辆数隶属度计算模糊控制规则模糊量运算-+车流量方案设计——建立模型Y:当前相位绿X1：当前相位隶属度计算模10方案设计——算法思想四个相位：1.东至西,西至东,西至南,东至北2.西至北,东至南;3.南至北,北至南,南至东,北至西;4.北至东,南至西。方案设计——算法思想四个相位：11方案设计——设计算法变量设置—输入量:X1和X2等待的车辆平均数目的基本论域确定为[0,Qmax],Qmax是能接受的最大等待车辆平均数目,这里假设为40。将等待车辆平均数的论域确定为{-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5}方案设计——设计算法变量设置—输入量:X1和X212方案设计——设计算法变量设置—输出量:Y将绿灯延时时间的基本论域确定为[Gmin,Gmax]，在这里设定Gmin=-4s(符号为负表示减去相应的时间),Gmax=20s。将绿灯延时时间的论域确定为{-2，-1，0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}。比例因子K=24/12=2延时时间=K*模糊集数据方案设计——设计算法变量设置—输出量:Y13方案设计——设计算法X和Y的语言变量都选取7个语言值

X:“很少”—NB,“较少”—NM,“少”—NS,“正常”—ZE，“多”—PS，“较多”—PM,“很多”—PBY:“负中”—NM,“负小”—NS,“零”—ZE，“正小”—PS,“正中”—PM,“正大”—PB，“正很大”—PVB方案设计——设计算法X和Y的语言变量都选取7个语言14方案设计——设计算法输入变量X的隶属度函数方案设计——设计算法输入变量X的隶属度函数15方案设计——设计算法输出量Y的隶属度函数方案设计——设计算法输出量Y的隶属度函数16方案设计——设计算法控制规则表通过建立控制查询表,直接通过查询表就可得到相应输出量，进而实现实时控制方案设计——设计算法控制规则表通过建立控制查询表,直接通过查17方案算法实施对于同一相位的两个走向车流量比较均衡的情况西东方案算法实施对于同一相位的两个走向车流量比较均衡的情况西东18方案算法实施对于同一相位的两个走向车流量不均衡的情况：西东北方案算法实施对于同一相位的两个走向车流量不均衡的情况：西东北19方案设计——软件仿真改善前改善后方案设计——软件仿真改善前改善后20前景展望1.统计车流量时也可以采用无线射频技术（FIRD）提高路况信息的收集精确度2.用于同一相位不同走向但车流量严重不平衡且具有时间规律性的路段：前景展望1.统计车流量时也可以采用无线射频技术（FIRD）21方案总结1、突破了传统的红绿灯固定配时模式，根据实时交通路况灵活地切换红绿灯提高了车辆通行效率优点2、该系统采用简单的模糊算法、增添压力传感器等方法，方案切实可行方案总结1、突破了传统的红绿灯固定配时模式，根据实时交通路况22方案总结1.对于东西方向与南北方向车流量不平衡的情况，会使车流量少的走向车辆等待时间加长2.对于没有及时进入相应车道车辆的情况未能全面考虑不足方案总结1.对于东西方向与南北方向车流量不平衡的情况，会使车23敬请评委老师

批评指正敬请评委老师

批评指正24基于车流量动态变化的智能交通控制系统

IE"3+2"答辩人：李婷指导教师：杨宏安基于车流量动态变化25团队成员及分工团队成员及分工26目录方案提出背景1现状分析2方案设计3方案总结4目录方案提出背景1现状分析2方案设计3方案总结427问题背景随着经济水平的高速发展,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问题背景随着经济水平的高速发展,在道路上行驶的各种机动车辆28问题分析传统的交通信号灯采用定时控制,这种控制最主要的缺点在于当车流量变化较大时,会因为放行不合理导致交通阻塞问题分析传统的交通信号灯采用定时控制,这种控制最主要的缺点在29方案设计——总体思路开始车流量是否有规律结束实时控制系统按流量调节统计车流量调用算法实时控制结束否是开始车流量是否有规律定时控制系统按流量调节统计车流量调用算法实时控制方案设计——总体思路开始车流量是结束实时控制系统按流量调节统30方案设计——定时控制系统应用条件：对于具有规律性的路口方案：以长期的车流统计与系统相结合，输入固定的时间数值，改变当前所执行的信号灯周期车流统计控制信息方案设计——定时控制系统应用条件：对于具有规律性的路口车31方案剖析——实时控制系统统计车流量在每个车道的远侧和近侧分别埋设压力传感器检测车流量,检测区距离设为100m远侧检测器执行通行车辆数加操作,近侧检测器执行减操作,检测区则能获得该方向等待放行的车辆数方案剖析——实时控制系统统计车流量32方案设计——算法思想模糊控制是将长期观察和统计得出的规律作为控制策略,并将它转化成机器可识别的自然语言,进而实现自动控制

将人对交通指挥策略语言转化为机器语言所描述的控制算法,使得该算法能够模拟人的思维对各个车道的时间分配问题进行系统地分析,从而实现红绿灯时间的可变控制方案设计——算法思想模糊控制是将长期观察和统计得出的规律33方案设计——建立模型Y:当前相位绿灯延时时间X1：当前相位总车辆数计算X2:下一相位总车辆数隶属度计算模糊控制规则模糊量运算-+车流量方案设计——建立模型Y:当前相位绿X1：当前相位隶属度计算模34方案设计——算法思想四个相位：1.东至西,西至东,西至南,东至北2.西至北,东至南;3.南至北,北至南,南至东,北至西;4.北至东,南至西。方案设计——算法思想四个相位：35方案设计——设计算法变量设置—输入量:X1和X2等待的车辆平均数目的基本论域确定为[0,Qmax],Qmax是能接受的最大等待车辆平均数目,这里假设为40。将等待车辆平均数的论域确定为{-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5}方案设计——设计算法变量设置—输入量:X1和X236方案设计——设计算法变量设置—输出量:Y将绿灯延时时间的基本论域确定为[Gmin,Gmax]，在这里设定Gmin=-4s(符号为负表示减去相应的时间),Gmax=20s。将绿灯延时时间的论域确定为{-2，-1，0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}。比例因子K=24/12=2延时时间=K*模糊集数据方案设计——设计算法变量设置—输出量:Y37方案设计——设计算法X和Y的语言变量都选取7个语言值

X:“很少”—NB,“较少”—NM,“少”—NS,“正常”—ZE，“多”—PS，“较多”—PM,“很多”—PBY:“负中”—NM,“负小”—NS,“零”—ZE，“正小”—PS,“正中”—PM,“正大”—PB，“正很大”—PVB方案设计——设计算法X和Y的语言变量都选取7个语言38方案设计——设计算法输入变量X的隶属度函数方案设计——设计算法输入变量X的隶属度函数39方案设计——设计算法输出量Y的隶属度函数方案设计——设计算法输出量Y的隶属度函数40方案设计——设计算法控制规则表通过建立控制查询表,直接通过查询表就可得到相应输出量，进而实现实时控制方案设计——设计算法控制规则表通过建立控制查询表,直接通过查41方案算法实施对于同一相位的两个走向车流量比较均衡的情况西东方案算法实施对于同一相位的两个走向车流量比较均衡的情况西东42方案算法实施对于同一相位的两个走向车流量不均衡的情况：西东北方案算法实施对于同一相位的两个走向车流量不均衡的情况：西东北43方案设计——软件仿真改善前改善后方案设计——软件仿真改善前改善后44前景展望1.统计车流量时也可以采用无线射频技术（FIRD）提高路况信息的收集精确度2.用于同一相位不同走向但车流量严重不平衡且具有时间规律性的路段：前景展望1.统计车流量时也可以采用无线射频技术（FIRD）45方案总结1、突破了传统的红绿灯固定配