基于粒子群的城市交通信號兩級模糊控制

曾松林，余立建，郭翠玲，2

（1.西南交通大學 信息科學與技術學院，四川 成都 610031；2.商丘職業技術學院 機電工程系，河南 商丘 476000）

1 單交叉口幾何模型及相位設置

為避免交叉口各向交通流之間的沖突，人們引入了信號燈。在一個信號控制周期內，交叉口上某一支或幾支交通流所獲得的通行權稱為相位。

一個典型的四相位交叉口如圖1所示，包括東、西、南、北4個通行方向，每個通行方向包括左轉、直行和右轉3支交通流。本文以此為研究對象，采用東西直行、東西左轉、南北直行、南北左轉的四相位控制方式，右轉車流統一設定為即時放行，在控制中不加以考慮。在每條車道上安裝2個檢測器構成一個檢測區以獲取實時交通流信息：一個設在停車線處，用于檢測該車道的車輛離開數；另一個設在距停車線一定距離處，用于檢測車輛駛入數。

交叉路口四相位控制如圖2所示，圖中箭頭表示該相位車流對應的通行方向，未標出的方向為該相位車流禁止通行的方向。

2 交通信號兩級模糊控制策略

2.1 模糊控制算法

一般地，在交通控制中，當車輛排隊長度較短時，信號控制周期應短一些，但一般不應小于P×15s（P為相位數），以防止某一方向的綠燈時間小于15s，使車輛來不及通過路口而影響交通安全；當隊長較長時，信號周期則應該長一些，但一般不能超過200s，否則，某一相位的紅燈時間太長，駕駛員人心理上不能忍受。當排隊長度很小時，一般按最小周期運行；當隊長很大時，只能按最大周期控制，此時車輛堵塞現象已不可避免。……