基于改进遗传算法的交通信号配时优化模型

针对当前交叉口信号配时方案相互孤立,未能有效达到区域交通控制最优化的问题,提出一种面向多交叉口信号控制方案的优化配时模型。文章分析了多交叉口交通流特征,利用元胞传输模型作为基础模型对多交叉口间受控的交通流进行模拟。根据多交叉口路网中影响交通量的被控参数特征,以及交通信号控制准确性、实时性等需求的分析,提出改进的遗传算法。结合DISCO交叉口数值模拟软件,对文中模型进行了数值模拟。数值模拟结果表明:文中模型能够通过配时调节适应交叉口间交通流的变化,道路车辆平均延迟时间较其他方案小,是一种实际配时控制器可采用的优化模型。     

基于RBF神经网络的单交叉口自学习控制系统

单交叉路口自学习信号控制器主要是通过径向基函数(RBF)神经网络建立了交叉口模型,模拟交通警察指挥交通的思维过程.该控制器能够根据交叉口各相位车辆的排队长度,对各个相位的绿信比和总的信号周期进行实时分配,并且根据交通状况的变化,可以对信号配时效果进行评价,对信号作出调整,具有学习功能.仿真结果表明,该系统能够很好地适应实际的交通状况,可以提高道路交叉口的车辆通行能力.     

多交叉口信号控制仿真系统的研究与实现

以Visual C 6.0为开发平台,设计了交叉口类、车道类、信号灯类以及车辆类多交叉口信号控制仿真系统.应用静态对象、动态对象和数据管理对象概念,实现了多交叉口几何图形的生成、车辆行驶的动态演示和信号控制评价参数的存储功能,并给出了仿真条件下交叉口通行能力、饱和度、平均车辆延误等性能指标的统计方法,为评价多交叉口信号控制效果提供了有效途径.     

城市道路交通元胞传输模型构建方法及评估优化

随着我国经济的发展和城市化进程的加快,缓解和预防交通拥堵成为众多城市发展的先行规划。在城市交通工程中,合理地改进交叉口设计对提高城市路网的运输效率有重要意义。该文主要从两方面对交叉口进行了研究。首先从动态网络交通流出发,研究交叉口的渠化设计方法;其次将渠化设计方法应用于实证,分析其应用效果。     

基于CCD的待车数传感器研究--等待车辆图像的腐蚀-膨胀识别算法

城市交通系统是一个复杂系统，为实现城市汽车流实时响应控制，交通信息的实时采集和处理显得尤为重要。针对现有车辆检测器需对道路进行破坏性改造等问题，研究一种基于单幅、静态图像处理的CCD路口等待车辆数传感器；提出在对图像连行有效的预处理的基础上，采用腐蚀-膨胀识别算法，使系统实时检测出交通路口的等待车辆数，并以此作为城市交通信号控制系统实时决策的状态信息。通过示例证明了算法的实时性、健壮性及自动化的应用前景。     

基于PLC的智能交通灯控制系统

应用PLC作为交通控制系统的底层控制器,PLC得到中心指令和该交叉路口实时交通流量信息后,利用模糊控制策略进行决策,优化交叉口信号灯的配时,达到很好的交通控制效果,有效地解决了交通流量不均衡、不稳定带来的问题。     

基于电子车牌的交叉口感应信号控制方法研究

提出了一种基于电子车牌的交叉口感应信号控制方法,该方法通过设置在交叉口处的阅读器与装有有源电子标签车辆互动,得到路段区间上的车辆信息。以车辆密度作为感应控制绿灯是否延长的评价标准,车辆密度高于阈值则绿灯延续,反之,切换相位。通过仿真对比分析表明,改进后的感应控制策略能够在高饱和度路口实现实时有效交通信号控制,克服了以车辆间隔时间作为绿灯延长标准的感应控制在高饱和度下失效的弊端,提高了城市交叉口绿灯利用率。     

交叉口交通流的数学建模与数值模拟

利用交通流的基本特征和数值分析的离散性,建立离散化城市道路交通流车辆生成模型、车辆跟驰模型、换车道模型等数学模型,研究城市道路交通流微观仿真数值计算方法,在分析算法的设计基础上,合理校正区域交通流模拟参数,采用离散网格法在linux平台上用C++编写城市交通流微观仿真程序,建立交通流数值计算仿真平台,并通过对计算结果和实际交通调查数据分析验证。研究结果表明:当以含有4个交叉口的某城市区域路网交通流实测车辆产生数据作为初始条件进行交通流数值仿真时,从入口和出口断面交通量两个方面对仿真结果和实测数据进行比较分析,结果表明交通量基本一致,并且当计算结果趋于稳定时,各路段交通量在某一常数附近波动,路网区域内的车辆数则在信号灯的控制下呈周期性波动。     

基于STM32的智能交通灯控制系统设计

随着现代交通的快速发展,道路拥堵现象越发频繁,而传统交通信号灯却不能根据车流量实时地自动控制交通信号灯时间的长短.为此,设计了一种新型的辅助交通通行的智能交通灯控制系统,能够根据车流量和道路拥堵情况实时控制交通信号灯,即时调整红绿灯时间,从而使得车辆能更快速地通过,提高道路通行效率,使道路交叉口车辆通行更加省时顺畅.设计使用STM32作为核心控制板,通过外加超声波传感器,驱动模块等工具,实时检测车流量和控制交通信号灯,并根据反馈回来的数据进行自适应处理,通过获取到的数据与历史数据相比较,得出适合当前交通情况的红绿灯时间.与传统的交通灯相比,车辆通行显著更顺畅,能有效增加通行效率,减少路口处交通拥堵现象的发生.     

基于多Agent的交通双交叉口中观建模与控制

采用多Agent技术和协商协调机制．建立了交通系统中的双交叉口中观仿真模型．给出了该模型的Pascal语言描述，提出了一种基于遗传算法的交叉口Agent预测、通讯、协商与控制方式，仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于模糊控制理论的交通控制系统的设计

本文介绍了一种基于模糊控制理论的交通控制系统.针对当前城市交通系统中的被控对象具有较大的随机性和偶然性,本文把不需要建立精确数学模型的模糊控制引入到城市交通控制系统,对十字路口的交通情况进行研究,采用了两级模糊控制:根据车流量由相位优化控制器进行相位优化以及由绿灯延时控制器分配绿灯延时的控制方案,且每隔一定周期重新确定绿灯延时,方案在MATLAB环境下由程序实现.较好地解决了交通流量不均衡、不稳定所带来的车辆延误等问题,提高了道路的通行能力.     

多路口模糊控制及其仿真研究

提出了一种基于模糊逻辑的城市交通面控制器,并将ARIMA短时交通流量预测与模糊控制器相结合,使路口交通信号周期适应交通流量的动态需求.进行了相关仿真,结果表明,该方法优于传统定时控制.     

考虑车间反应时距的汽车自适应巡航控制策略

通过引入车间反应时距的概念,使用单一控制算法实现汽车自适应巡航控制（Adaptive cruise control,ACC）。结合熟练驾驶员经验,使用车间反应时距定量描述自车何时对目标车辆做出反应,将ACC系统分为上位控制器和下位控制器,给出考虑车间反应时距的上位控制器架构,分别设计线性二次型调节器（Linear quadratic regulator,LQR）和模型预测控制器（Model predictive control,MPC）,通过MATLAB/Simulink与CarSim联合仿真初步验证系统可行性,并以乘用车辆为试验平台在平直铺装路进行实车试验。仿真及实车试验结果表明：目标车辆信息跳变、目标车辆行驶速度超过自车驾驶员设定限速时,考虑车间反应时距的LQR或MPC控制器均能有效处理复杂交通环境信息,实现自车安全、舒适行驶,有效避免模式切换过程中车辆加速度突变,提升车内乘员乘车体验。     

并联六轮腿机器人机身平稳性控制方法研究

轮腿式机器人在非结构化路面运动时,机身平稳性控制对于提高运动平稳性、降低系统能耗、提高定位与建图精度等具有重要意义。针对并联式六轮腿机器人在通过不规则地形时足端悬空、姿态倾斜、机身晃动等问题,提出一种融合足端力控制器、姿态控制器及重心高度控制器的机身平稳性控制框架。其中,足端力控制器通过阻抗控制算法抑制机器人足端受力因地形变化带来的突变扰动;机身姿态控制器对机身倾斜角进行解耦,并控制各腿的长度补偿机身的偏移量;重心高度控制器根据各腿的伸长量自适应地调节机身高度,保证腿部执行机构具有足够的运动空间。针对三种控制器相互耦合、对外部扰动抑制效果不佳等问题,利用串级控制的思想将三种控制目标统一为力跟踪控制,降低机身振荡的风险。在并联式六轮腿机器人上进行了实验验证,结果表明所提出的控制算法框架能有效抑制外部地形扰动,当机器人以大约0.6 m/s的速度前进时,机身的俯仰角及横滚角保持在-0.7°~0.7°范围内,足端接触力维持在期望力附近,且机身重心高度随地面起伏自适应地调整,确保了机器人的运动平稳性。     

Low speed hybrid generalized predictive control of a gasoline-propelled car

Low-speed driving in traffic jams causes significant pollution and wasted time for commuters. Additionally, from the passengers׳ standpoint, this is an uncomfortable, stressful and tedious scene that is suitable to be automated. The highly nonlinear dynamics of car engines at low-speed turn its automation in a complex problem that still remains as unsolved. Considering the hybrid nature of the vehicle longitudinal control at low-speed, constantly switching between throttle and brake pedal actions, hybrid control is a good candidate to solve this problem.This work presents the analytical formulation of a hybrid predictive controller for automated low-speed driving. It takes advantage of valuable characteristics supplied by predictive control strategies both for compensating un-modeled dynamics and for keeping passengers security and comfort analytically by means of the treatment of constraints. The proposed controller was implemented in a gas-propelled vehicle to experimentally validate the adopted solution. To this end, different scenarios were analyzed varying road layouts and vehicle speeds within a private test track. The production vehicle is a commercial Citroën C3 Pluriel which has been modified to automatically act over its throttle and brake pedals.     

基于XPE嵌入式系统的消防报警系统的研究

随着轨道交通在中国的迅速发展,地铁已经成为重要的交通出行工具。与此同时,由于地铁火灾所存在的巨大威胁,安全可靠的火灾报警系统的建立也成为一个重要的课题。文章对消防报警系统（FAS）的主要功能和系统结构进行了简单介绍,针对消防报警系统的软件及硬件做了详细研究,设计并实现了消防报警系统的功能。     

一种具有跳跃能力的自平衡两轮机器人动力学建模与越障控制

针对传统机器人越障能力不足的问题,结合本实验室设计的一种具有跳跃能力的自平衡两轮机器人,建立了机器人的动力学模型.分析了两轮机器人最大可控角的影响因素,建立了弹跳准备阶段的模糊滑模控制器,实现对机器人摆角与移动速度的控制.对机器人在起跳阶段做了动力学分析,对机器人在腾空阶段的运动做了动力学分析,同时根据障碍物外形,对其越障运动做了轨迹规划.最后,通过仿真与实验研究,验证了所建立的跳跃越障控制方法的有效性.     

基于车流量控制的隧道监控系统改造方案

针对早期建设的隧道监控系统普遍存在联动控制能力弱及能耗高等问题,提出了基于车流量控制的隧道监控系统改造方案。该系统在尽可能减少改造成本的基础上,通过卡尔曼滤波技术提高了传感器检测数据的可靠性和稳定性;根据隧道特点编制了基于车流量的联动控制策略,实现了环境检测子系统和交通诱导子系统的协调控制,在有效提高隧道的运行效率的同时,实现了隧道内能耗的合理分配。研究结果表明,采用ARM嵌入式控制技术设计的系统改造方案,具有低成本、高性能的特点,有利于系统的推广。     

基于二次优化的节能控制器研究

针对建筑物中的设备能耗问题,通过对关键能耗设备采用二次优化型控制器,把节省能源建立在过程优化控制的内在因素中,该二次优化型控制器嵌有控制算法解释程序。研究结果表明,它能对基于IEC61131-3标准的控制算法组态程序解释运行,从而实现控制算法的组态和配置。     

电机波动力矩的重复学习控制补偿

为较好地解决伺服系统的低速抖动问题,研究了重复学习控制方法抑制电机波动力矩等非线性干扰,以提高系统的低速平稳性问题。在讨论电机波动力矩成因的基础上,重点研究了电机齿槽效应引起的电机力矩波动的理论模型、量值大小等问题,并在模型转台上进行了实验测试。实验结果表明了理论分析的正确性,并证明了电机波动力矩的周期性。根据上述结论,引用重复学习控制来抑制这种周期性干扰,介绍了带有低通滤波器和前馈滤波器的改进型重复学习控制器的设计方法,设计了实际的控制系统。对采用重复学习控制的伺服系统进行正弦跟踪实验测试,结果说明,重复学习控制较好地补偿了低速或零速附近的系统死区特性,系统的跟踪误差最大值为0.72″。