交通信号灯的模糊控制对智能运输的影响及发展

杨荣秀

【摘要】 随着城市人口的增加，信号灯在交通运输中起着非常重要的作用。它是通过对我们的人流车流的调节来提高运行的效率，实现安全运输的。当前，多种多样的交通信号系统已经被建成了。在应对人流量车流量非常大的情况时，我们想到了用模糊量的控制来实现。我们知道每天每时的道路交通情况是不一样的，是多变的，甚至是不确定的，这样我们建立普通的数学模型很难。本文就这些进行了交通信号的模糊控制系统的研究设计。

【关键词】 交通信号 模糊控制 智能运输

一、交通信号灯控制的研究现状及发展趋势

我们最初的交通控制是人为的随机思考，不是特别严谨的控制理论支持的。但是现在针对多样的、变化的、随机的城市的交通系统，以往的理论难以做到交通流畅。我们现在的人们学者对智能交通信号的想法不一，但核心是一样的就是高科技的新技术的掺着。

随着是电子电气技术的发展应用，交通效率大大改善提高了，而且安全性还明显的提高了。所以，新型的、智能的运输系统越来越信息社会化了，这就是高新技术的改进对传统的基本的运输系统。

二、智能信号控制的基本理论应用于交通路口

2.1信号灯设置的依据

我们利用了不同的设施装置来制作不同的信号，大致上可以表达三种交通控制方式，它是通过不同的装置来实现的。我们的信号灯是当每个交错的路口的通行的人流车流的能力到达通行的能力时设置的。我们必须合理科学的设置信号灯，这样我们才能不造成交通拥挤，才可以充分实现道路效益，避免了浪费。

闯红灯的情况交通往往是因为信号灯的设置交通不合理。据实例来看，交通事故主要是发生在交叉的路口，主要是在人流车流较低的路口或者人流车流较低的时间段内。所以交通我们设置信号灯的依据要科学，不能随便乱设交通。综上所讲，我们必须认真研究，来合理的制定依据。

2.2信号灯对于减少交叉口交错点的作用

我们知道所谓的交叉口就是指两条或两条以上道路相交的区域。这种路口是决定交通顺畅与否以及频发事故的焦点所在。车流人流经过时会发生交错、汇集。所以这样的位置要特别注意，因此，我们通过多次试验研究制定了设置信号的依据，当遇到这种情况时设置交通满足条件的交叉口可控制信号，这样一来我们就可以避免交叉口的碰撞，从而可以减少或防止交通事故的发生，这不仅提高了到路口的通行能力，而且提高了道路运行效率。所以我们看出了在交叉路口设置信号灯的作用。

2.3道路控制系统的智能化

我们运用多种的数学理念及多门学科理论，研制了科学的应用系统。就此产生了智能交通一说。这种新型的智能系统对于我们在交叉路口的车辆、行人过马路等等都考虑得十分全面。这样的新型的道路系统的设计包含很多方面，我们既要做好工程设计还要考虑到车辆人流的数据采集，既要会传输处理数据值还要能把模型的算法分析透彻，这样才能调整好整个的庞大的交通流。我们知道国内外的大中型城市的交通都采用了智能控制，当然是不同的环境，不同的条件方式各异，但是核心都一样的。 控制模型的算法是智能交通信号控制系统的核心，它是设计者的控制思想在现实系统中的应用，是我们控制道路顺畅的策略，是管理的平台，起着不可替代的关键作用。当前国内外的交通信号系统多数是被动的控制系统，它是以协调错综的路口的通行能力，优化道路交叉口的绿灯信号的比例等为基础的。

2.4智能交通信号控制系统的设计的基本的思路

我们首先分析一些数值信息，预测交通流的现象，整合后进行仿真实验模拟现状进行试验，然后比对研究后确定实际的路口的控制模式，这样就可以根据数值参数量进行设计，从而完成交通信号的设计。这样我们就可以根据不同的路口配备的设施的不同来进行单点的控制，来优化我们的目标函数，这样我们就能得出最优信号控制方案。控制机的配置路口信号，通过固化基础参量来配置主控中心数据，然后进行我们的数据信息值得传输设置。我们的系统中的关键是数据信息的变化更新，我们还要管理中心数据库，这里面包含不同的地理信息，不同的平台数据，我们要想保证不同情况不同时间的交通系统的准确度和实用性，我们必须在设计时针对交叉路口的车辆人流量信息安放检测的仪器，进行校对进行检修以备损坏导致交通瘫痪。我们知道交通的控制系统的设计不是想怎样就能怎样的，它是建立在道路上的，它的建立是受到我们的城市道路规划的限制的，我们要想做的非常完美也是不现实的，所以我们尽量的在所限环境的前提下来合理设计。我们要尽可能地做到最优化的控制，为了做到这样我们按照先主要的后次要的来设计，先进行单个交错的路口的系统设置，在此基础上我们在做主干道路的协调系统。这样我们可以全面的考虑进而做到最合理最优化的智能型系统。

三、智能交通信号的模糊控制思想

我们对于十字路口测车非常的熟悉，它分别有四个不同的方向即东、西、南、北，左行、右行和直行三个车道的车流的每个方向测车都是有的。我们为了采集模糊数据，获取车流量在道路口做了检测区，用来检测数据。我们需要两个一个在停车的地方用来测量该路上车辆离开的数据，另一个设在远端提供必要用于检测车辆到达的数据。

3.1绿灯的时候离开的车辆数量的模糊化

绿灯的模糊控制测车的时间分为两部分：其一是固定测车的状态参数的采集时间作为路口车辆测车时间；其二根据模糊决策的延时两个方向车流量变化进行。绿灯的时候变量的从属论域，它的速度不超过规定测车时间的速度，则在10秒内通过的转换瞬间最大车辆数约从属为10辆。转换以红绿灯瞬间计时起点，通过的车辆数作为从属函数。

3.2红灯期间到达车辆数的模糊化

车辆流量检测区的长度有所变化，车辆间的间距直接影响输入量的变化函数论域。车辆流量经过对某些适宜路口不同时段的滞留的实地调查分析，距离取我们认为两个检测器之间的。红黄绿信号灯是我们的输出量，人行横道的红绿灯和我们的马路上的灯是相互关联的，也是固定的，我们的系统也是结合实际的道路状况来制定的。

四、智能运输系统的软件调试及系统性能分析

程序设计思路是我们首先根据实际情况的记录，来列出输入和输出的分配表，这样我们编程的时候不会混淆变量之间的关系。对于这个连续运行的系统，我们在完成了输入输出的设定后，只需要一个启动的按钮，通过定时器等的应用会编辑出连续的自动的系统。这里的输出很少只有指示灯，包含路口的直行左右行，这样需要多少个输出端口根据我们的分配表即可得出。

我们会发现实际的运行中，东西和南北两个方向的信号灯的变化是相同的，这样我们可以节约输出端口，用一个端口驱动两个信号灯。这样不仅节约了能源而且还让程序得到了简化。

系统性能的分析是在我们设计完成后，我们可以通过实验来检验它的性能，我们在24小时连续运行的控制柜上进行不定时的不同数值的信息的输入，来观察系统的反应是否合乎我们的预测。我们随后又规律性的每小时一次去记录数据，然后比对时序图检查他是否合理是否正确，结果惊人的相同完全符合要求。然后我们有采取了几个不同季节不同温度的样本，结果显示符合时序要求。

五、结论

通过本文系统的设计我们解决了智能交通的一些问题，关键是把信号灯进行了合理的分配，尤其是时间的配置，从而解决了不均不稳带来的问题。我们利用先进的理念对交通系统数质量的模糊控制进行模拟，做到了交警的熟练思路，为稳定快速的交通做了基础，实现了有效的控制。

参 考 文 献

[1]刘亮 罗东伟《城市道路交通信号控制系统分析》2011

[2]李勇《浅谈智能交通信号灯控制中电子信息技术的应用》2014

[3]马国峰 虞喆麟 江伟林 《基于智能化系统的干道交通信号管理与控制》2012

[4]梁杰 徐建闽《周期不同的多交叉口协调控制方法》2013