本文關(guān)鍵詞：基于博弈的交叉口信號(hào)模糊協(xié)調(diào)控制模型　出處：《南昌航空大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：交叉口信號(hào)控制是優(yōu)化城市路網(wǎng)、協(xié)調(diào)城市交通發(fā)展的重要途徑,在我國(guó)加速推進(jìn)新型城市化建設(shè)的大背景下,深入研究提高道路交通網(wǎng)絡(luò)效用的方法,對(duì)緩解城市交通壓力、推動(dòng)道路交通和諧有序發(fā)展以及促進(jìn)我國(guó)城市的空間和結(jié)構(gòu)良性變化等具有重要意義。本文從交叉口信號(hào)控制優(yōu)化的角度開展研究,通過(guò)博弈理論,建立相鄰信號(hào)交叉口之間的雙目標(biāo)非線性規(guī)劃模型,采用模糊控制方法對(duì)交叉口進(jìn)行優(yōu)化分析。具體內(nèi)容如下:第一章緒論。介紹我國(guó)交通的重要組成部分——交叉口控制的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀,探討交叉口信號(hào)控制系統(tǒng)研究的目的及意義,總結(jié)國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)信號(hào)交叉口進(jìn)行研究的各種觀點(diǎn)和成果,并給出本文研究的主要方向和內(nèi)容。第二章首先從單一信號(hào)交叉口的角度,建立了單交叉口信號(hào)控制系統(tǒng)的目標(biāo)模型。再采取博弈手段,建立相鄰信號(hào)交叉口控制系統(tǒng)兩兩相互協(xié)調(diào)控制的價(jià)格博弈模型,并進(jìn)一步由雙方的報(bào)價(jià)斷面和還價(jià)斷面,獲得交叉口雙方談判的Nash均衡解。再?gòu)木鈪f(xié)調(diào)角度出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)目標(biāo)和相鄰信號(hào)交叉口控制系統(tǒng)兩兩相互協(xié)調(diào)控制的價(jià)格博弈模型,建立了系統(tǒng)均衡和用戶均衡協(xié)調(diào)統(tǒng)一的雙目標(biāo)非線性規(guī)劃模型。第三章通過(guò)模糊手段,對(duì)第二章的相鄰信號(hào)交叉口之間智能協(xié)調(diào)控制的非線性規(guī)劃模型進(jìn)行模糊分析,通過(guò)求得各參數(shù)的模糊隸屬度函數(shù),表示交叉口實(shí)時(shí)流量和控制性能之間的關(guān)系,再賦予各模糊參數(shù)彈性指標(biāo),在一定隸屬截集下求得最優(yōu)解,以達(dá)到滿意的控制效果。最后根據(jù)本文所建立的雙目標(biāo)非線性規(guī)劃模型,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的算法。例證表明:在一定隸屬度截集的條件下尋求最優(yōu)的基于博弈的交叉口信號(hào)模糊協(xié)調(diào)控制模型,根據(jù)交叉口各方向的流量特征,獲得合理的交叉口信號(hào)控制周期,進(jìn)一步優(yōu)化信號(hào)相位的綠信比,并通過(guò)博弈模型充分發(fā)揮相鄰交叉口之間兩兩協(xié)調(diào)控制的能動(dòng)性,使得整個(gè)路網(wǎng)系統(tǒng)整體效用充分提高;對(duì)比固定信號(hào)雙目標(biāo)非線性規(guī)劃模型,模糊控制雙目標(biāo)非線性規(guī)劃模型使得T型交叉口的控制效用提高了12-16%,十字型交叉口效用提高了20%左右,證明了模型的實(shí)用性和模糊控制方法的有效性。第四章總結(jié)本文的主要完成的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn),同時(shí)指出論文中存在的不足,并給出今后進(jìn)一步努力的方向。
[Abstract]:Intersection signal control is an important way to optimize the city road network, coordinated development of city traffic, in the background of China to accelerate the construction of a new city under the deep research on the method of improving the road traffic network utility, which is of great significance to relieve the traffic pressure in the city, to promote the harmonious and orderly development of road traffic and promote our city space and the structure of benign change. From the point of intersection signal control optimization, this paper establishes a two objective nonlinear programming model between adjacent signalized intersections by game theory, and optimizes the intersection by fuzzy control. The specific contents are as follows: the first chapter is the introduction. The important part of China's transportation, development history and present situation of intersection control, discusses the purpose and significance of intersection signal control system research, ideas and achievements of domestic and foreign experts and scholars to study the intersection signal, and the main research direction and content of this paper is given. In the second chapter, the target model of single intersection signal control system is set up from the angle of single signal intersection. Then we take the game theory to establish the price game model of 22 adjacent signalized intersection control systems, which are coordinated and controlled by each other. Further, we get the Nash equilibrium solution of the negotiation between two sides at the intersection. From the point of view of equilibrium and coordination, a bi objective nonlinear programming model is established based on the coordination between the system objectives and the control system of 22 adjacent signalized intersections. The third chapter through the fuzzy method, nonlinear programming model of intelligent coordination control between the second chapter of the adjacent intersection of fuzzy analysis, parameters are obtained by fuzzy membership function, the relationship between flow and real-time control performance of the intersection, and then gives the fuzzy parameter elastic index, obtains the optimal solution in a certain set of membership next, in order to achieve satisfactory control effect. Finally, according to the two objective nonlinear programming model established in this paper, the corresponding algorithm is designed. Examples show that under certain conditions the degree of membership set under the optimum intersection signal game based on Fuzzy coordinated control model, according to the characteristic of traffic intersection in each direction, to obtain reasonable intersection signal control cycle, the green channel to further optimize the signal phase ratio, and give full play to the initiative through the game model between adjacent intersections 22 coordinate control, making the overall utility of the network system to fully improve the planning; nonlinear contrast fixed signal double objective model, the T type of intersection control to improve the utility of 12-16% double objective nonlinear programming model of fuzzy control, cross intersection utility increases about 20%, it is proved that the model is practical and fuzzy control method the effectiveness of the. The fourth chapter summarizes the main research content and innovation point of this paper, and points out the shortcomings in the paper, and gives the future direction of further efforts.
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O221.2;U491.54

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1340842