對交通信號燈模糊控制的自主創(chuàng)新性設計

4 仿真研究
為了驗證新型兩級模糊控制器的控制效果，用Matlab結(jié)合VB編寫了新型兩級模糊控制的仿真程序，并與當前廣泛運用的感應控制和定時控制進行了比較。假定路口各方向車輛到達交叉口是隨機的且服從均勻分布，利用VB中的隨機函數(shù)產(chǎn)生12個方向車流每秒鐘到達的車輛數(shù)，到達率為0～0．4輛／s，設某車流紅燈轉(zhuǎn)變?yōu)榫G燈后車輛以1輛／s的速率離開等候的車隊，以通過交叉口的平均車輛延誤作為評價指標。分別對新型模糊控制、感應控制和定時控制在不同的交通條件下各進行10次仿真比較，每次仿真時間均為1 200 s，10次仿真的平均結(jié)果如表3所示。

從仿真結(jié)果表3中可知，采用新型兩級模糊控制方法從整體控制效果上看，在平均車輛延誤上比感應控制方法提高了13．290 8％，比定時控制方法提高了22.820 1％，可見優(yōu)勢明顯。

5 動態(tài)模擬演示
為了使其更具可觀性與實用性，更易于運用到交通現(xiàn)場，我們還對新型兩級模糊控制進行了動態(tài)模擬演示。其動態(tài)模擬演示圖如圖6所示。

可以對交通參數(shù)進行隨意設定從而實現(xiàn)不同情況下的動態(tài)模擬，在演示圖中可以通過繁忙度知道下一綠燈相位應為何相位，通過當前相位可以知道正處于綠燈的相位，且由綠燈時間可知整個相位的總綠燈時間，由綠燈剩余時間可以準確的知道其剩余綠燈時間。這樣就使新方案更具可觀性與實用性。對于實際交通流時，只需把檢測到的實時數(shù)據(jù)輸入，通過新型兩級模糊控制器就可以實現(xiàn)實時在線控制了。

6 結(jié)語
本文確定當前相對最優(yōu)的交叉口平面幾何設計與相位設計，并設計出一種更適用于實際情況的新型兩級模糊控制方案。另外，利用Mat-lab軟件和VB編程軟件對新方案進行了仿真比較，驗證了新方案的有效性和優(yōu)越性，同時還對其進行了動態(tài)模擬演示，使其更具可觀性與真實性，更易于運用到交通現(xiàn)場。該新方案實用性強、易于推廣、利于環(huán)保。只需在現(xiàn)有的交通控制系統(tǒng)中把新型控制程序輸入其交通控制的微型計算機中，即可實現(xiàn)其實時在線控制，充分發(fā)揮了計算機的高速處理與計算能力。也大大降低了交通信號設備的改造費用，具有可觀的經(jīng)濟效益。同時，交通流的通暢、車輛排隊時間的縮短能有效地減少汽車尾氣的排放量，更能適應當前全球的低碳經(jīng)濟計劃。