基于网络控制和模糊控制理论的道路信号灯配置研究

文章摘要

基于网络控制和模糊控制理论的道路信号灯配置研究

Research on Traffic Signal Optimization Based on Networked Control and Fuzzy Control Theories

投稿时间：2025-02-25 修订日期：2025-03-21

DOI：

英文关键词: traffic signal timing networked control fuzzy control

基金项目:国家重点研发计划(No. 2020YFB2104400);国家自然科学基金(Grant Nos 62362027, and 62362028);海南省自然科学基金高层次人才项目(Grant Nos 122RC731、121RC538 and 120RC588);海南省自然科学基金面上项目(Grant Nos 120MS028);海南经贸职业技术学院科研项目（Grant Nos hnjmk2021102）；海南省高等学校（研究生）教改项目(Grant Nos Hnjg2023-54)

作者	单位	邮编
王锦升	海南师范大学数学与统计学院	571127
田飞	海南经贸职业技术学院财务管理学院
蒋志豪	海南科技职业大学公共教学部
廖波^*	海南师范大学数学与统计学院	571127
吴方向	萨斯喀彻温大学生物医学工程系

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中文摘要:

本文根据网络控制和模糊控制理论建立道路信号灯配时优化模型,对三叉路口和十字路口进行分析,得出车辆的一些行车规律、路口等待红绿灯准备通行的车辆数目和路口的车流量,然后进行仿真实验分析,网络控制方法与传统的控制方法相比,网络控制方法较好,此时路口出现滞留的车辆交叉,大大提高交叉路口车辆的通行能力,丁字交叉路口与十字交叉路口相比,网络方法对丁字交叉路口的效果更好,交叉路口几乎不会出现滞留车辆。最后给出道路信号灯配时的一些建议：通过减少路口车辆滞留数目和提高车辆的通行能力,来缓解交通的拥堵,提高交通通行的能力。

英文摘要:

This paper establishes a traffic signal optimization model based on networked control and fuzzy control theories. By analyzing T-junctions and crossroads, we derive certain traffic patterns, the number of vehicles waiting at intersections, and traffic flow characteristics. Simulation experiments demonstrate that the networked control method outperforms traditional approaches, significantly reducing vehicle congestion at intersections and enhancing traffic capacity. Specifically, the networked control method achieves better results at T-junctions compared to crossroads, with minimal vehicle retention observed. Finally, recommendations for traffic signal timing are proposed: reducing retention vehicle numbers and improving traffic capacity to alleviate traffic congestion and enhance overall traffic efficiency.

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