33] 其中，/，二'二,d(f)表示在t-At時段內(nèi)在第d車道區(qū)域內(nèi)從上一平交路口（i，j+l)駛 入平交路口（i，j)的車輛數(shù)；
[0134] 表示在t-At時段內(nèi)從上一平交路口（i，j + l)的第d車道區(qū)域內(nèi)駛出到 平交路口（i，j)的車輛數(shù)；
[0135] Ag'/ii.h表示在t-At時段內(nèi)從上一平交路口（i，j+l)駛出到平交路口（i，j)的車 輛分流系數(shù)，X表示相位，X = 1，2，3，4 (1表示東西直行，2表示東西左轉(zhuǎn)，3表示南北直行，4表 示南北左轉(zhuǎn);本實(shí)施例未考慮右轉(zhuǎn)相位，故而無右轉(zhuǎn)相位分流系數(shù)。具體相位分布見圖8(a) 至圖8(d))。t-Δt表示一段時間（各個相位的間隔時間）。Δ表示時間間隔。
[0U6]
其中，1表示當(dāng)東西直行相位為綠燈時，日表示其他時刻;
[0137]
其中，1表示當(dāng)南北左轉(zhuǎn)相位為綠燈時，：ο表示其他時刻。
[0138] -級模糊控制器FCI的輸出變量為時間Ti，同時Τι作為二級模糊控制器FCII的一個 輸入;二級模糊控制器FCII的另一個輸入為預(yù)設(shè)信號周期時長的剩余時間Trest。最終的輸 出變量為T2,表示實(shí)時綠燈時長的延時輸出，最后疊加預(yù)設(shè)的最小綠燈時間Gmin，最終得到 實(shí)際相位的綠燈輸出時間T，兩級模糊控制器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。
[0139] 并且，兩級模糊控制器的設(shè)計包括:模糊控制器輸入輸出變量的設(shè)計、各變量隸屬 函數(shù)的設(shè)計、模糊規(guī)則的設(shè)計、模糊控制器最終輸出結(jié)果。
[0140] 所述模糊控制器輸入輸出變量的設(shè)計中包括:一級模糊控制器的設(shè)計、二級模糊 控制器的設(shè)計。
[0141] -級模糊控制器的設(shè)計，即設(shè)輸入輔助變量Fi(t)論域?yàn)閇0,80]，在此論域上定義 屯個模糊子集{很少(VF)、少(F)、較少(MF)、中(M)、較多(MR)、多(R)、很多(VR)};輸入輔助 變量F2(t)論域?yàn)閇0,200]，在此論域上定義屯個模糊子集{很少(VF)、少(F)、較少(MF)、中 (M)、較多(MR)、多(R)、很多(VR)};輸出變量Τι的論域?yàn)閇0,25]，在此論域上定義六個模糊 子集{:零(Ζ)、很短(VS)、短(S)、中(Μ)、長化)、很長(VL)}。模糊集的定義如表2所示。
[0142] 表2-級模糊集合的定義
[0143]
[0144] 二級模糊控制器的設(shè)計，即設(shè)輸入變量Trest和Τι的論域?yàn)閇0,25]，在此論域上定義 六個模糊子集{:零(Ζ)、很短(VS)、短(S)、中(Μ)、長化）、很長(VL)}。類似處理輸出變量Τ2。模 糊集的定義如表3所示。
[0145] 表3二級模糊集合的定義
[0146]
[0147] ~所述各變量隸屬函數(shù)的設(shè)計包括:一級模糊控制器各變量隸屬函數(shù)的設(shè)計、二級~ 模糊控制器各變量隸屬函數(shù)的設(shè)計。圖6、7分別給出了各級模糊控制器的隸屬函數(shù)。
[0148] 圖6給出了FCI各變量的隸屬函數(shù)：圖6(a)為輸入變量Fi(t)的隸屬函數(shù)；圖6(b)為 輸入變量F2(t)的隸屬函數(shù);圖6(c)為輸出變量Τι的隸屬函數(shù)；
[0149] 圖7給出了FCII各變量的隸屬函數(shù)：圖7(a)為輸入變量Τι的隸屬函數(shù)；圖7(b)為輸 入變量Trest的隸屬函數(shù);圖7(c)為輸出變量Τ2的隸屬函數(shù)。
[0150] 所述模糊規(guī)則的設(shè)計包括:一級模糊控制規(guī)則的設(shè)計、二級模糊控制規(guī)則的設(shè)計。
[0151 ] -級模糊控制規(guī)則的設(shè)計，即輔助輸入變量Fl(t) =Xmax-Ymax反應(yīng)車輛在各個平交 路口能夠較多通過車輛的特點(diǎn)。如果從上游駛出較多車輛，則需要相應(yīng)的延長當(dāng)前相位的 綠燈時間，用來疏導(dǎo)區(qū)域內(nèi)上游交通;假若下游的車輛數(shù)量不斷增多，為了保證道路楊通， 應(yīng)適當(dāng)控制下游路段的綠燈時長。輔助輸入變量F2( t )為平交路口入口與出口的車輛數(shù)的 差值。根據(jù)W上分析，得出區(qū)域協(xié)調(diào)控制一級模糊控制規(guī)則表如表4所示。
[0152] 表4 一級模糊控制規(guī)則表
[0153]
[0154] 二級模糊控制規(guī)則的設(shè)計，即經(jīng)過一級模糊系統(tǒng)后其輸出為當(dāng)前相位綠燈持續(xù)時 間，如果該持續(xù)時間越長，說明該相位存在相當(dāng)大的交通需求，整個系統(tǒng)的綠燈延長時間T2 就要設(shè)置為較大的值;反之，采取相應(yīng)的設(shè)計思路，區(qū)域協(xié)調(diào)控制二級模糊控制如表5所示。 [01W]表5二級模糊控制規(guī)則表
[0156]
[0157] 模糊控制器最終輸出結(jié)果。輸出變量T2可采用MATLAB仿真得到。將輸出變量T2的所 有結(jié)果進(jìn)行匯總，得到最終的模糊控制輸出查詢表，如表6所示。
[0158] 表6模糊控制輸出查詢表
[0159]
[0160] 實(shí)施例3
[0161] 本實(shí)施例3提供了一種區(qū)域協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，包括:一車輛流量檢測裝置，用于檢測 各平交路口的相應(yīng)路段上的交通流量信息；與該車輛流量檢測裝置相連的控制模塊，該控 制模塊分別與各平交路口的信號燈控制器相連;其中所述控制模塊適于根據(jù)獲得的交通流 量信息，計算出各平交路口各相位的實(shí)際綠燈延長時間T2,并判斷平交路口各相位的最小 綠燈時間Gmin、實(shí)際綠燈延長時間T2之和與最大綠燈時間Gmax的關(guān)系，W控制各平交路口的 綠燈相位。
[0162] 所述控制模塊包括:初始化單元，即設(shè)置信號燈的信號周期時長的重復(fù)次數(shù)n = 0， 且n = 0;通過車輛流量檢測裝置檢測各平交路口的交通流量信息狀況，確定下一時段的信 號周期時長；
[0163] 設(shè)置各平交路口的相位標(biāo)志位flag,即各平交路口的初始相位標(biāo)志位為flag = 0， 且當(dāng)初始相位標(biāo)志位f lag = 1時表示為當(dāng)前綠燈相位；
[0164] 設(shè)定平交路口各相位的最小綠燈時間Gmin和最大綠燈時間Gmax;
[0165] 設(shè)定東西直行方向?yàn)楦髌浇宦房诟鱾€信號周期時長內(nèi)的初始相位，且設(shè)定東西直 行相位、東西左轉(zhuǎn)相位、南北直行相位和南北左轉(zhuǎn)相位的相位優(yōu)先級依次從高到低；W及
[0166] 在初始時刻，各平交路口的東西直行相位均設(shè)置為最小綠燈時間Gmin。
[0167] 所述控制模塊還適于根據(jù)各平交路口相位標(biāo)志位flag的值對各平交路口的相位 切換，且依據(jù)信號燈一周期內(nèi)的交通流數(shù)據(jù)信息，計算出下一時段的信號周期時長。
[0168] 所述控制模塊還包括：
[0169] 兩級模糊控制器，即一級模糊控制器FCI、二級模糊控制器FCII;
[0170] 所述一級模糊控制器FCI的輸入變量分別為Fi(t)和F2(t)，其輸出變量為時間Τι;
[0171] 所述二級模糊控制器FCII的兩輸入分別為時間Τι和預(yù)設(shè)信號周期時長的剩余時 間Trest，其輸出為實(shí)際綠燈延長時間Τ2 ;其中
[0172] Fi(t)表示一控制區(qū)域內(nèi)，平交路口（i，j)當(dāng)前時刻綠燈相位上、下游近端車輛檢 測器之間的車輛數(shù)之和的最大值減去該平交路口當(dāng)前時刻紅燈相位上、下游遠(yuǎn)端車輛檢測 器之間的車輛數(shù)之和的最大值；
[0173] F2(t)表示t時刻時，上一平交路口（i，j+l)與平交路口（i，j)之間路段的車輛數(shù)和 下一平交路口（iJ-1)與平交路口（i，j)之間路段的車輛數(shù)的最大值。
[0174] 所述控制模塊還包括:判斷單元，其適于判斷最小綠燈時間Gmin、實(shí)際綠燈延長時 間T2之和與最大綠燈時間Gmax的關(guān)系；
[01巧]所述判斷單元包括：
[0176] 若Gmi^2<Gmax，則將實(shí)際綠燈延長時間T2作為當(dāng)前綠燈相位延時時間；
[0177] 若Gmin+T2 > Gmax，則當(dāng)前綠燈相位延時時間為Gmax-Gmin。
[0178] 在綠燈相應(yīng)延時時間的末尾，所述控制模塊適于通過相位標(biāo)志位flag進(jìn)行相位切 換;即
[0179] 根據(jù)采集得到的交通流量數(shù)據(jù)信息，放行紅燈滯留最大的相位為下一時段的綠燈 相位；當(dāng)有不止1個平交路口的flag=l時，則按照初始相位的優(yōu)先級高低順序置區(qū)域內(nèi)各 平交路口的下一個綠燈相位;并且置下一綠燈相位的初始綠燈時間為Gmin。
[0180] 所述控制模塊還適于依據(jù)信號燈一周期內(nèi)的交通流數(shù)據(jù)信息，計算出下一時段的 信號周期時長。
[0181] 實(shí)施例4
[0182] 通過本實(shí)施例4對區(qū)域協(xié)調(diào)控制方法的整個算法流程進(jìn)行展開。
[0183] 為了使區(qū)域內(nèi)交通能夠達(dá)到較好的協(xié)調(diào)控制效果，區(qū)域內(nèi)各信號燈應(yīng)使用相同的 信號周期時長，并且需要持續(xù)一定時間，運(yùn)樣可W防止信號周期變化頻繁給系統(tǒng)造成較大 的控制壓力。根據(jù)控制區(qū)域域內(nèi)路況信息，令其信號周期時長的重復(fù)次數(shù)n = N，當(dāng)n = n+l超 預(yù)設(shè)的最大N值時，進(jìn)行信號周期時長調(diào)整。W相位標(biāo)志位flag來標(biāo)示系統(tǒng)內(nèi)某一特定相位 的通行權(quán)狀態(tài)，f lag = 0表示該相位為紅燈狀態(tài)，f lag = 1表示該相位取得通行權(quán)。
[0184] W下分析整個控制過程如下:首先，對系統(tǒng)狀態(tài)信息參數(shù)進(jìn)行初始化，各平交路口 傳感器檢測各自交通流信息，經(jīng)兩級模糊控制器處理后，輸出實(shí)際綠燈延長時間T2，判斷平 交路口各相位的最小綠燈時間Gmiη、實(shí)際綠燈延長時間T 2之和與最大綠燈時間Gmax的關(guān)系， 據(jù)此決定各平交路口綠燈相位顯示。隨后，根據(jù)各平交路口相位標(biāo)志flag的值判定各個相 位間的切換。最后，依據(jù)信號燈一周期內(nèi)的交通流數(shù)據(jù)信息，計算出下一時段的信號周期時 長。
[0185] 兩級區(qū)域協(xié)調(diào)模糊控制算法具體的流程步驟如圖9所示：
[0186] St邱1初始化:設(shè)置n = 0,車輛檢測器檢測各平交路口的交通流量信息狀況，確定 下一時段的信號周期時長C;設(shè)置各平交路口的初始相位標(biāo)志為flag = 0,令初始相位標(biāo)志 為1時為當(dāng)前綠燈相位;設(shè)定平交路口各相位的最小綠燈時間Gmin和最大綠燈時間Gmax。
[0187] 系統(tǒng)設(shè)定東西直行方向?yàn)楦髌浇宦房诟鱾€信號周期時長內(nèi)的初始相位，即如相位 分布圖8所示的相位1(預(yù)定義相位的優(yōu)先級由高到低的順序?yàn)?東西直行相位、東西左轉(zhuǎn)相 位、南北直行相位和南北左轉(zhuǎn)相位）。初始時刻，各平交路口的東西直行相位均設(shè)置為最小 綠燈時間Gmin。