单交叉路口红绿灯智能控制系统毕业论文.doc

单交叉路口红绿灯智能控制系统毕业论文 目 录 1 绪 论 - 1 - 1.1 智能交通系统简介 - 1 - 1.2 国内外发展的现状 - 3 - 1.3 本文主要研究内容 - 5 - 2 模糊控制原理 - 6 - 2.1 模糊控制概述 - 6 - 2.2 模糊控制概念 - 7 - 2.3 模糊控制特点 - 8 - 2.4 模糊控制理论基础 - 8 - 2.4.1 模糊集合 - 8 - 2.4.2 模糊算子 - 11 - 2.4.3 隶属度函数 - 12 - 2.4.4 模糊控制规则 - 15 - 2.4.5 模糊推理 - 17 - 2.4.6 反模糊化 - 19 - 2.5 模糊控制器 - 21 - 2.5.1 模糊控制器的组成 - 21 - 2.5.2 模糊控制器的结构 - 24 - 2.5.3 模糊控制器的设计 - 26 - 3 单路口交通灯控制系统 - 28 - 3.1交通信号模糊控制思想 - 29 - 3.2 交叉口车辆传感器设计 - 32 - 3.3 模糊控制器的设计 - 33 - 3.3.1 确定模糊控制器的输入输出变量 - 34 - 3.3.2 确定模糊控制规则 - 36 - 3.3.3 模糊推理及反模糊化的方法 - 39 - 3.4 模糊响应表的生成 - 40 - 4 仿真系统设计与实现 - 41 - 4.1 MATLAB软件介绍 - 41 - 4.2 MATLAB模糊逻辑工具箱介绍 - 42 - 4.3 评价指标计算 - 42 - 4.4 仿真系统设计与实现 - 43 - 4.5 仿真结果分析 - 44 - 5 结论与展望 - 46 - 结束语 - 48 - 参考文献 - 49 - 致 谢 - 50 - 1.绪 论 1.1 智能交通系统简介 智能交通系统利用最先进的电子信息技术,形成人员,公路和车辆三位一体的新公路交通系统的总称。ITS能够利用现有的道路设施减少交通拥挤,加强对车辆的集中管理和调度,为驾驶员提供足够的交通,安,娱乐等信息,人,车,路密切结合和统一,这将极大地提高交通运输效率,保障交通安全,增强的舒适性,这也对于改善环境保护和提高能源的利用起了很大的作用。为此ITS 已引起各国的重视。 智能交通系统(ITS) 按系统结构分类,可分为集中式计算机控制系统和分布式计算机控制系统。按系统控制模式分类,可分为静态系统和动态系统。从功能角度上来说,包含的项目很多,大体可以分为以下五类： 1）先进的交通管理系统(ATMS)：指开发先进的交通,监测和信息处理技术。该系统在道路,车辆和驾驶员之间建立通讯联系,控制中心接收到各种交通信息(如车辆检测,交通信号,告警和求助信号)并经过处理调节交通信号向驾驶员和管理人员提供实时信息,从而使交通处于最佳状态。主要包括以下几部分:a信息检测系统：信息检测系统完成交通量,车道占有率,车速等参数的检测,是交通管理与控制的基本依据,通常是通过各类车辆检测器来测定。如:视频检测器(如摄像头),环形线圈检测器,磁性检测器,雷达检测器,超声波检测器,射频设备监测器等等。b信息处理系统：信息处理系统(包括交通控制中心的各级计算机硬件与软件),主要对数据,语音,图像等信息进行处理和分析,生成并不断更新交通运输信息数据库,提出交通控制方案,并通过相应的设备对有关路段内的交通流做出相应的管理与调度。c信息传输系统：在控制中心与信息采集,提供系统终端之间,需要借助于信息传输系统进行联系。为了确保系统内部数据,语音,图像信息准确,及时地传输,以满足运营管理的通信需求,传输系统通常由城市道路综合通信专用网-光纤传输网和其它专网集合而构成。2）先进的车辆控制系统(AVCS)：即能够辅助以至替代驾驶员实行控制的技术,如驾驶员警告和援助技术,障碍物避让技术,以及自动驾驶灯,从而使汽车行驶安全,高效。目前美国有3000多家公司从事高智能汽车研制,已经推出自动恒速控制器,红外智能导驶仪等产品。 3）先进的驾驶员信息系统(ADIS)：是以驾驶员为服务对象,其技术手段有很多种,如通过办公室或者家庭的计算机终端,公路咨询广播系统等,向驾驶员提供当前的交通和道路情况,车辆位置和行驶信息,甚至可以自动导航。4）营运车辆调度管理系统(CVO)：是专为运输企业提高盈利而开发的智能型营运管理技术,目的在于提高商业车辆,公共汽车和出租汽车的效率。企业的车辆调度中心通过卫星,路边信号站等装置,以及车辆自动定位,识别和称重等设备,对营运车辆进行调度管理。该系统的通信能力极强,可以对全国或者更大范围的的数万乃至数十万辆车辆进行实施控制。5）先进的大众运输系统(APTS)：采用各种智能技术向公众出行的时间和,方式以及车选择等提供咨询,在公共车站通过显示器向乘客提供车辆的运行信息等促进公共运输业的发展。在不同的