隨著城市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量的不斷增長(zhǎng),交通擁堵問(wèn)題變得愈發(fā)嚴(yán)重。交通信號(hào)控制系統(tǒng)是一個(gè)具有多輸入輸出,時(shí)變等特點(diǎn)的復(fù)雜大系統(tǒng),模型預(yù)測(cè)控制（Model Predictive Control,MPC）方法在處理該類(lèi)型系統(tǒng)的控制問(wèn)題時(shí)具有諸多優(yōu)勢(shì)并已經(jīng)被應(yīng)用于城市交通路網(wǎng)的控制中。然而,由于傳統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制存在反復(fù)的在線(xiàn)優(yōu)化過(guò)程,交通信號(hào)控制優(yōu)化問(wèn)題的計(jì)算復(fù)雜度隨著問(wèn)題規(guī)模的增大而快速增長(zhǎng),過(guò)高的計(jì)算負(fù)荷限制了其在對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高的場(chǎng)景中的應(yīng)用。為此,本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:針對(duì)模型預(yù)測(cè)控制的不足,本文基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模型（Store-and-Forward Model）描述交通流的進(jìn)程,首次將顯式模型預(yù)測(cè)控制（Explicit Model Predictive Control,EMPC）引入到交通信號(hào)控制問(wèn)題中。該方法將傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)控制方法中反復(fù)的在線(xiàn)優(yōu)化過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)殡x線(xiàn)計(jì)算和在線(xiàn)查找兩階段,提升了預(yù)測(cè)控制在交通系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)可操作性。仿真實(shí)驗(yàn)表明,基于顯式模型預(yù)測(cè)控制的信號(hào)控制方法優(yōu)于傳統(tǒng)的固定時(shí)間信號(hào)控制,并與傳統(tǒng)模型預(yù)測(cè)控制相比,顯式模型預(yù)測(cè)控制方法有效降低了在線(xiàn)計(jì)算復(fù)雜度,可以顯著提升交通信... 

【文章來(lái)源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

論文框架圖

模型預(yù)測(cè)控制代后期，得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的推動(dòng)，預(yù)測(cè)用來(lái)應(yīng)對(duì)復(fù)雜控制系統(tǒng)邁向高層優(yōu)化控制的挑戰(zhàn)。問(wèn)題的思想也日益為研究者們所認(rèn)可的同時(shí)，收獲功案例，其廣闊的應(yīng)用范圍及高效的優(yōu)化控制效果究。模型預(yù)測(cè)控制基本原理一種有效的方法，模型預(yù)測(cè)控制在處理具有多輸入具有諸多優(yōu)勢(shì)。它的基本思想是利用系統(tǒng)的預(yù)測(cè)模型態(tài)值，則系統(tǒng)的優(yōu)化問(wèn)題可以視為一個(gè)有限時(shí)域的最標(biāo)在線(xiàn)優(yōu)化求解，然后將最優(yōu)控制序列的第一項(xiàng)作狀態(tài)，并將最新得到的狀態(tài)值作為初始狀態(tài)刷新優(yōu)化優(yōu)化過(guò)程。為此，該方法也成為滾動(dòng)時(shí)域控制，其具控制Syd(k+j)

基于顯式模型預(yù)測(cè)控制的交通信號(hào)優(yōu)化控制方法研究20圖2-5 顯式模型預(yù)測(cè)控制的基本流程2.2.3 顯式模型預(yù)測(cè)控制的應(yīng)用價(jià)值結(jié)合以上分析，相比于傳統(tǒng)的模型預(yù)測(cè)控制方法，顯式模型預(yù)測(cè)控制的主要優(yōu)勢(shì)是在離線(xiàn)階段引入多參數(shù)規(guī)劃理論轉(zhuǎn)變了其反復(fù)的在線(xiàn)優(yōu)化過(guò)程，有效降低了預(yù)測(cè)控制方法的計(jì)算成本，進(jìn)一步拓寬了其應(yīng)用前景。因此，引入顯式模型預(yù)測(cè)控制完善預(yù)測(cè)控制理論的主要價(jià)值在于：1）在顯式模型預(yù)測(cè)控制的離線(xiàn)預(yù)處理過(guò)程中，利用多參數(shù)規(guī)劃方法，巧妙避免了傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)控制方法中過(guò)高的在線(xiàn)計(jì)算復(fù)雜度。因此，顯式模型預(yù)測(cè)控制的實(shí)時(shí)可操作性得到提升，進(jìn)一步改善了模型預(yù)測(cè)控制方法在實(shí)時(shí)性要求高、變化速率較快的應(yīng)用場(chǎng)景中的控制性能。2）在顯示模型預(yù)測(cè)控制中，所有狀態(tài)分區(qū)的最優(yōu)控制律的一般形式是線(xiàn)性關(guān)系式

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3316422