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基于公交优先的交叉路口可变相位多层次模糊控制*(2013年)

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简介:
本文提出了一种基于公交优先策略的交叉口信号控制系统,采用多层次模糊逻辑进行动态调整,优化了公共交通车辆在城市中的通行效率。 针对城市道路交叉口的交通信号控制及公交优先问题,结合模糊控制理论与公交优先思想,提出了一种基于公交优先的单路口多层模糊控制系统模型。该模型分为四层:第一层用于判断各进口道流向的交通需求强度;第二层优化调整信号相位顺序;第三层决定是否延长绿灯时间以及具体延长时间;第四层在每个周期末进行自适应选择,以确定最佳信号相位效果。利用Matlab 6.5进行了仿真计算,并与定时信号控制方案对比,结果显示该模型具有显著的优越性,在减少车辆和行人平均延误方面实现了优化控制。

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客服
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  • *(2013)
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    本文提出了一种基于公交优先策略的交叉口信号控制系统,采用多层次模糊逻辑进行动态调整,优化了公共交通车辆在城市中的通行效率。 针对城市道路交叉口的交通信号控制及公交优先问题,结合模糊控制理论与公交优先思想,提出了一种基于公交优先的单路口多层模糊控制系统模型。该模型分为四层:第一层用于判断各进口道流向的交通需求强度;第二层优化调整信号相位顺序;第三层决定是否延长绿灯时间以及具体延长时间;第四层在每个周期末进行自适应选择,以确定最佳信号相位效果。利用Matlab 6.5进行了仿真计算,并与定时信号控制方案对比,结果显示该模型具有显著的优越性,在减少车辆和行人平均延误方面实现了优化控制。
  • 神经网络逻辑研究论文.pdf
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    本文探讨了将神经网络与模糊逻辑结合应用于交叉路口多相位信号控制的方法,旨在优化交通流量和减少拥堵。 本段落提出了一种基于神经网络的交叉口多相位模糊逻辑控制算法,适用于城市交通流量的特点。该方法通过考虑相邻车道上的车辆排队长度,并利用多层BP神经网络实现道路交叉口多相位模糊控制。仿真结果显示,所设计的模糊神经网络控制器能够有效减少单个交叉口处平均车辆延误时间,并展现出较强的学习和泛化能力,为智能交通系统的开发提供了新的途径。
  • 通信号
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    本研究探讨了在复杂道路网络中优化交通信号控制系统的方法,旨在提高交叉路口的通行效率和交通安全。通过分析车辆流量数据,提出了一种自适应调整信号灯时序的新算法,以缓解高峰期拥堵问题,并减少环境污染。该方法结合机器学习技术预测未来交通状况,为城市智能交通系统的发展提供了新的思路和技术支持。 本代码设计用于十字路口的交通灯系统,使用Quartus II软件进行开发。该系统的功能是通过DE2实验板上的LED发光二极管显示车辆通行的方向(东西方向一组、南北方向一组),并通过数码管显示每个方向剩余的时间。 具体工作顺序如下:首先,东西方向红灯亮45秒;接着,南北方向绿灯延迟2秒后开始亮36秒,随后黄灯亮起持续5秒钟。然后,南北方向变为红灯并保持45秒;之后,东西方向的绿灯在先点亮2秒后再亮40秒,并且同样地,在该阶段结束后黄灯会亮起5秒钟。整个过程将按照上述顺序循环进行。 此外,系统还具备应急处理功能:当发生紧急事件时(如十字路口出现严重的交通事故),可以强制某个或两个方向的交通信号保持红灯状态或者绿灯状态;同时在特定情况下,允许所有方向均显示为红灯以禁止车辆通行。在这种特殊状况下,东西和南北两个方向将分别通过各自的两位数码管来实时展示其当前亮灯的时间信息。
  • SUMO信号效率,缩短延误与等待时间
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    本研究提出了一种基于SUMO(仿真通用移动性)平台的公交信号优先控制系统。该系统能够有效提升交叉口通行效率,显著减少公交车行驶中的延误和乘客等待时间。 在现代城市交通管理中,交通拥堵与公共交通效率低下是普遍存在的问题。通过实现公交信号优先控制策略可以有效提升路口效率,减少车辆延误及乘客等待时间,并提高整个交通系统的吞吐能力。 公交信号优先控制是一种智能化的交通管理方法,旨在确保公交车能够按照预定的时间表通行,在交通信号控制系统中给予其特殊待遇。这种策略可针对单个或多个公交车进行优化处理,从而降低公交车延误和乘客等待时间。 技术层面而言,实现公交信号优先控制需借助于先进的仿真软件如SUMO(Simulation of Urban MObility)。该软件能够模拟城市各种复杂的交通场景与策略,并提供工具集以分析及改善交通流。通过使用SUMO进行多车调度优化、提升路口效率成为可能。 实施此类策略时,须综合考虑诸多因素包括但不限于:实时的交通流量数据;信号灯控制逻辑;公交车运行时刻表以及乘客需求等。通过对这些要素的有效管理与调整能够最大化提高路口吞吐量并确保公共交通系统的高效运作。通常这需要部署智能交通系统设备如传感器、摄像头及先进的控制系统,以实现对信号变化的即时监控和调节。 此外,在实施公交信号优先控制策略时还需考虑其与现有城市交通体系之间的兼容性问题,避免给其他道路使用者带来不必要的干扰或延误。合理设计并执行该策略可以确保公交车享有适度且合理的通行权,同时减少对其它车辆的影响。对公交司机进行适当培训也很关键,使其能够理解和适应新的信号指示和规则。 从整体来看,在城市交通管理中应用公交信号优先控制具有显著的积极影响:不仅有助于提高公共交通系统的准时率与效率吸引更多的乘客选择公交车出行;还可以通过缩短等待时间提升乘车体验,进而增加公众对公共交通服务的信任度。此外,该策略还能作为缓解城市交通拥堵的有效手段之一与其他措施相结合共同促进整个城市的交通状况改善。 综上所述,公交信号优先控制是一种高效的城市交通管理方法能够利用智能化的信号调度机制提高公共交通效率减少延误和等待时间从而在很大程度上提升城市整体交通环境的质量与效能。通过借助如SUMO这样的仿真工具进一步优化并验证相关策略的有效性为科学决策提供有力支持。
  • 混合通流高维目标信号
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    本文探讨了在复杂交叉口环境下,针对多种类型车辆设计的一种高效、智能的多目标信号控制系统,旨在实现交通流量的最大化与等待时间最小化的双重目标。通过建立高维度模型并运用先进的算法技术进行优化,该系统能够显著提升城市道路网络的整体运行效率及安全性。 为了提高我国城市道路交叉口混合交通流智能信号控制的效率,本段落提出了一种基于高维多目标进化算法的交叉口混合交通流信号智能优化控制方法。首先,我们设计并改进了一个新的高维多目标进化算法GRMODE,并在此基础上进行了多项关键技术的创新与完善;其次,我们将此算法应用于交叉口混合交通流中,构建了相应的高维多目标信号优化控制系统模型,并提供了五项性能指标最优的信号控制方案。通过在南京市的实际交叉路口进行仿真实验,结果表明基于GRMODE算法的控制模型能够使机动车平均延误、停车次数、通行能力以及非机动车和行人的等待时间等多项关键性能指标同时达到最佳状态,从而显著提升了交叉口智能信号控制系统的工作效率。
  • 城市道信号周期型研究
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    本研究聚焦于通过数学建模来优化城市道路交通信号交叉口的周期设置,旨在提高交通流畅度和减少车辆等待时间。 城市道路信号控制交叉口周期优化模型研究指出,林瑜和杨晓光认为周期是交通信号配时中的关键参数之一,因此在信号配时模型中,周期优化模型起着至关重要的作用。传统的周期优化方法主要侧重于数学上的单纯优化角度。
  • S7-200 PLC护栏系统设计论文.doc
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    本文旨在探讨并实现一种基于西门子S7-200可编程逻辑控制器(PLC)的铁路与公路交叉口护栏自动控制系统的设计方案,以提高道路安全性和交通效率。通过传感器检测火车接近信号,并控制电动机驱动栏杆升降,确保行人和车辆的安全通行。 这篇基于S7-200PLC的铁路与公路口护栏控制系统设计论文主要涉及电气工程及其自动化领域的应用,利用可编程逻辑控制器(PLC)实现铁路与公路交叉口的安全控制。以下是论文中的主要内容: 1. **PLC控制系统设计**: - PLC是一种工业控制设备,用于自动化设备和生产线的控制。S7-200系列是西门子公司生产的小型PLC产品,适用于简单的控制任务。 - 设计目标在于构建一个自动化的护栏开闭系统,确保火车通过时公路安全封闭,并在火车离开后重新开放。 2. **系统工作原理**: - 系统运行基于传感器信号。当火车接近交叉口时触发传感器1;当火车完全离开则由传感器2检测到。 - 一旦传感器1被激活,护栏电机A和B启动,使公路封闭;随后在传感器2被触发后,执行器回撤以恢复交通。 3. **硬件设计**: - **PLC型号选择**:S7-200系列因其小巧、灵活及易编程的特点而成为该系统的理想控制器。 - **容量决定**:根据系统输入输出需求确定所需模块数量,确保所有控制信号的处理能力。 - **IO模块配置**:用于接收传感器和发送电机启动停止指令等操作信号。 - **地址定义**:每个组件在PLC中都有对应的具体地址,便于编写程序逻辑。 - **硬件接线图**:展示各个设备之间的连接方式,确保正确传输信息。 - **道路传感器布局**:安装位置需准确检测火车的位置和动态。 4. **软件设计**: - 使用西门子的编程工具(如Step 7 MicroWIN)编写控制程序来执行逻辑操作。 - 程序包含初始化、数据收集与分析以及动作实施等步骤,根据传感器信号及预设时间表操控电机工作状态。 5. **系统要求**: - 必须在火车到达交叉口前一定时间内启动以确保有足够的封闭公路的时间。 - 控制器需要具备高可靠性,防止误操作或故障引发的安全问题。 - 系统设计需灵活适应不同交通状况及紧急情况下的处理需求。 6. **时间安排**: - 包括文献调研、方案制定、硬件和软件开发与测试以及报告编写等环节的有序进行,确保整个项目按时完成。 通过上述描述,论文详细介绍了如何利用S7-200PLC构建一个高效且安全的铁路公路交叉口护栏控制系统,并展示了PLC在实际工业控制中的应用价值。
  • 城市通信号系统设计
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    本项目旨在设计一套智能的城市交叉路口交通信号控制方案,通过优化信号灯时序管理,提升道路通行效率及交通安全。 ### 城市交道口交通灯控制系统设计 #### 一、系统概述 城市交道口交通灯控制系统是一项重要的基础设施项目,旨在提高道路交叉口的交通安全性和通行效率。本设计针对城市道路的特点,提出了一种基于单片机的智能交通灯控制方案,通过合理的信号配时和智能化管理来确保各类交通工具的安全与顺畅。 #### 二、功能要求 1. **基本功能**: - 支持四个方向的车辆及行人通行。 - 各个方向均配备相应的指示灯,并有数字计数器显示剩余等待时间。 - 提供紧急情况下的全路口禁行机制,保障行人安全疏散需求。 - 特种车辆(如消防车、救护车)优先通过功能。 2. **高级功能**: - 为视力障碍者提供盲人语音提示系统以确保其过街的安全性。 - 根据实时交通流量调整各方向的绿灯时间,例如在高峰时段增加直行绿灯的时间长度。 - 手动控制选项允许交警进行必要的人工干预。 #### 三、方案论证 本段落档提出了三种不同的设计方案: 1. **方案一**: - 控制器:采用标准AT89C52单片机。 - 显示方式:使用三位LED数码管显示倒计时;指示灯则由双色高亮LED组成。 - 特点:通过动态扫描技术减少端口资源占用,红外线技术用于特种车辆的优先通行。此方案电路简单、可靠性强且维护方便。 2. **方案二**: - 控制器:采用AT89C2051小单片机。 - 显示方式:利用16×16点阵LED发光管进行图案显示。 - 特点:通过74LS595实现串行端口扩展,使用74LS154进行动态扫描。尽管显示效果好,但硬件成本较高且耗电量大。 3. **方案三**: - 控制器:同样采用AT89C2051小单片机。 - 显示方式:采用LCD液晶点阵显示器实现显示功能。 - 特点:占用端口资源最少,硬件简单并具有低功耗特性。然而,该方案的亮度不足需要额外增加背光支持。 **综合评估**:鉴于成本、易用性和实用性等因素考虑,最终选择了方案一作为实施模型。此方案在保证高性能的同时也具备经济性,并且便于后期维护和升级。 #### 四、系统硬件电路设计 本系统的控制核心是AT89C52单片机,其主要组成部分包括: 1. **控制系统模块**:负责处理所有逻辑运算及信号输出。 2. **通行灯显示与控制模块**:根据指令调控各个方向的指示灯状态。 3. **时间倒计时显示器**:采用三位LED数码管来展示剩余等待时间。 4. **自动特种车辆检测系统**:通过红外线传感器识别接近的特种车辆并执行相应操作。 #### 五、关键技术点 1. **动态扫描技术**:用于节省端口资源,实现多个显示设备的同时工作效果。 2. **红外线发射与接收**:确保特种车辆能够优先通行的功能得以实现。 3. **LED驱动电路设计**:保证指示灯的稳定运行,并通过限流电阻防止过载现象发生。 4. **电源管理技术**:系统采用5V稳压电源供电,利用7805芯片保持电压稳定性。 5. **软件开发**:使用汇编语言编写控制程序以实现交通信号自动化。 本段落档详细介绍了城市交道口智能交通灯控制系统的设计要求、方案选择及硬件电路设计等方面的内容。通过对不同方案的对比分析后确定了一套经济高效且实用性强的解决方案。
  • CTM_MATLAB_MASTER_ZIP_通流仿真型_ctm_matlab__通流
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    本资源包包含CTM_MATLAB交叉口交通流仿真模型代码和文档,用于研究与模拟复杂路口车辆流动状况及优化策略。 几个交叉口的细胞传输模型仿真可用于交通流观测及信号交叉口控制等领域。
  • 城市车速与信号灯协同
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    本研究探讨城市交叉路口车辆速度与信号灯协调优化控制策略,旨在提高道路通行效率和交通安全。通过模型建立及仿真分析,提出一套适用于不同交通流量状况下的动态调整方案。 为了减少城市交通中的行车延误与燃油消耗问题,在人类驾驶车辆与自动驾驶车辆混合的交通环境中,提出了一种基于交通信息物理系统(TCPS)的车辆速度与交通信号协同优化控制方法。首先,综合考虑路口处的交通信号、人类驾驶车辆和自动驾驶车辆之间的相互作用影响,设计出一种适用于这两种类型车辆混合组队特性的过路口速度规划模型;其次,考虑到单一应用车辆速度规划时存在的局限性(即无法减少通过路口的时间延误且容易出现无解情况),提出了一种双目标协同优化模型。该模型能够同时考虑车辆的速度规划与路口交通信号控制,从而有效降低燃油消耗并缩短平均通行时间。由于此类问题求解的复杂性,设计出一种遗传算法和粒子群算法相结合的混合策略来解决这些问题。通过在SUMO平台上的仿真实验验证了所提出方法的有效性和可行性。